达尔文分析动植物之间的适应(达尔文与动植物)

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达尔文同学今天没来,我代达尔文同学回答一下~~~~我皮么?~~~~

(以下内容较系统全面,全文约3,000字,用时需5~8min,敬请耐心阅读。)

首先,说生命起源于海洋,是根据现有诸多现象的推导,而被多数人接受的一个主流观点。但这个观点也并不是铁板钉钉,绝对不容置疑的公理。

其次,达尔文同学一生比较忙,一边旅游一边还要写书,其著作《物种起源》的主要思想是“物竞天择、优胜劣汰、弱肉强食、适者生存”。虽然达尔文也提及过远古地球“温暖小水池孕育生命”的设想,但这实际上离揭示真正的生命起源还相差甚远,他在这一理论上也并没有做出更多的探索和证明。

为什么说生命起源于海洋?

1、生命体液含盐量与原始海洋高度相似

蛋白质是构成地球生命的基础,除此外水和无机盐也是不可或缺的必要物质。包括人及许多生物在内,虽然平时“喝”的是淡水,但体液中都含有一定浓度的无机盐。以人为例,人的体液就始终维持在0.9%盐浓度,而30亿年前原始海洋的盐浓度也是约0.9%。

2、海洋作为温控系统更容易孵化生命

早期地球并不像现在那么气候宜人,由于缺乏大气及臭氧层,致使陆地部分易受太阳影响而急剧升/降温,加之火山频发,高强度的紫外线辐射,因而那时候的地球可谓人间炼狱。

水是地球上比热最大的物质之一,海洋环境相对于陆地及大气环境,有着更为稳定且温和的生存空间。生命基础的蛋白质,在海洋中能得到更好的保护。

3、深海热液喷口是初始生命的摇篮

1967年,科学家在温度超过60℃的黄石公园热泉中发现了大量嗜热生物。更为惊人的是1977年,科学家在太平洋底的热泉中同样也发现了大量的嗜热微生物,而这里却是两三百摄氏度的高温和两三百个大气压强的极端环境。

如此高的温度和压力环境竟然还有生物存活,这在发现之前这是不可想象的。依此前科学认知,生命基础的蛋白质在六七十摄氏度就开始变性凝固。如此极端环境下生物的能量获取,并不是传统的光合作用或有机物降解,而是完全依靠地热能转化,这正类同30亿年前普遍存在的原始海洋环境。

4、生物进化演变(化石)由海洋向陆地发展

众多(化石)考古证据表明,在地球45亿年的进程中,地球生命至少于35亿年前(蓝藻)就已诞生,陆地生物则只于5亿年前才出现(植物),而动物从海洋走向陆地是近3亿年前才开始的事情。

1911年在埃及发现迄今最早的古猿“原上猿”,距今约3,500万年。2013年,我国中科院通过长达10年的研究确认,将类人猿的时间推前至4,500万年前。而真正的人类出现,只是近450万年前时间。若考虑具有现今脑容量的晚期智人,其时间更短至距今约4.8万年。

如果把地球时钟进程类比为一天24小时,人类的出现只是午夜最后一分钟才短暂露个脸,晚期智人则是零点前的最后5秒钟才上场。

生命起源有哪些观点?(简析)

生命起源一直是个悬而未决的难题,但类似于上帝或神造理论,就不是本文需要讨论的话题,这些理论目前至少是站不住脚的。除此之外,还有哪些生命起源理论呢?

①. 自生论 或 无生源论

19世纪前,通过“肉腐出虫”、“鱼枯生蠹”、“腐草化萤”等日常现象,以亚里士多德为代表的人们认为,生命是从无生命物质环境中自然发生的。

1860年,法国微生物学家路易斯·巴斯德设计了一个简单但令人信服的实验,他将同样的肉汤分别置于普通烧瓶和特制曲颈瓶中,前者肉汤两三天就开始变质腐败,后者经历数十个月才开始出现浑浊。由此证明空气中含税肉眼难以看出的微生物生命,从而否定自生论。

②. 生源说

当自生论被攻破,20世纪的后半叶就出现了“生源论”,认为生命与生俱来就有了。这一理论如今看起来虽然显得有点荒谬,但其演化至今的“宇宙胚种论”仍然被多数人坚持。

宇宙胚种论”的大意是宇宙本身就广泛存在生命(种子),地球生命也只是地球形成后由其他地方迁移过来,根据地球环境予以改变及适应。

③. 化学起源说

1859年,英国生物学家达尔文《物种起源》一书的问世,对自生论和生源论都构成极大挑战,曾一度不被认可。

1953年,美国芝加哥大学研究生米勒(S.L.Miller),把氨气、氢气、水、一氧化碳等放在一个密封的瓶子里面,在瓶子里面两头插上金属棒形成闪电。该实验环境是为了模拟早期尚无生命的地球环境,奇迹是几天之后密封瓶产生了大量的氨基酸。我们知道,氨基酸是组成蛋白质的最重要的物质,可以说是组成生命起源最重要的物质。

这一实验结果,为地球生命起源于海洋提供强有力的支撑。也是后期地球生命起源的主要理论之一。

④ . 奥巴林的生命起源说

前苏联化学家奥巴林通过研究发现,溶解在水中的生物大分子,在一定浓度、温度和酸碱度条件下,可以聚集成小颗粒的“团聚体”。1936年奥巴林提出,在原始海洋中首先产生的形态实体应该就是这种团聚体,这一理论被称之为“团聚体生命模型”。

▲ 苏联生物化学家 亚历山大·伊万诺维奇·奥巴林

奥巴林起源说并没有系统化诠释生命始末,至少讲清楚生物大分子是如何产生的。但其理论有两个两点,一是近可能贴近了原始海洋的环境状态;二是这种聚集的“团聚体”比原生物大分子具有更高的耐温性,蛋白质结构遇到更高温度都不会轻易变质凝固。

⑤. 海底热泉生命起源

这一理论是对生命起源于海洋的修葺和补充。此前一直认为生命是海洋表层起源,这里有这相对温和的环境,有光照而利于光合作用的进行。

20世纪六七十年代,人类探测到海底热喷泉口的极端环境还存在大量嗜热菌。在远古海洋表面依然有着高强度紫外线辐射环境下,表层水域几乎是无法形成生命的。而在海洋底部则可以避免这一危害,而实际证明这样的环境不仅可以诞生生命,还可以持续存活且数量庞大。

当前的生命特性是否违背海洋起源理论?

生命形式从简单到复杂,从水生到陆生,这一路线似乎毋庸置疑。那么如今陆生生命“喝”则淡水,这又是为什么呢?

海洋的盐分,是经历几十亿年的雨水循环,将陆地上的矿物质盐经水流携带汇集到海洋。水份从海洋继续蒸发,无机盐不能蒸发而富集下来,如今地球海洋的平均盐浓度达到3.5%。但30亿年前的海水盐浓度并没有这么高,约0.9%。时间越早,盐浓度更低。

生命在这段时期形成,究竟是生命为了持续主观适应这个盐浓度,还是这个盐浓度造就了生命,目前还不得而知。但自打生命产生,总在一点一点的向更高级迈进,最后来到陆地。

陆地由于地形差异多是活动性水体,显然不会广泛存在如海洋一样盐度环境,而生命为适应新的环境,不得不“喝”上淡水。但这并不表明陆生生命就完全抛弃了海洋环境造就的生命机制,完全和无机盐说拜拜,只是将水分和无机盐的摄取途径分开化。

我们已了解,陆上生命(含最初的植物)只是最后5亿年时间才形成,相对于在海洋中持续了30多亿年,还有很长一截路要走。

至于陆上生命最后是否真的会彻底告别无机盐,还是会重新“返璞”,谁又能说的清呢?

红树林了解一下

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