生命的起源
生命的起源
环顾广阔的自然界，我们到处都可以发现生命的踪迹，察觉到生命的活动。具有生命的有机体尽管多种多样、千差万别，但它们都有生、有死，都能在成熟之后，采取一定的方式繁殖后代。地球上的各种生物都是“远亲近戚”，都是从一些最简单、最原始的生命类型逐渐演变而来的。那么，地球上最初的生命又是怎样诞生的呢?
对于生命起源的问题，从古代到17世纪一直盛行着“自然发生”的观点。这一观点根据简单的观察，认为生命是从非生命物质中快速而直接地产生出来的，如从汗水中产生虱子，从腐肉中生出蛆，从潮湿的土壤中长出蛙等。直到17世纪初，范·赫耳蒙特还开出了制造老鼠的处方:把小麦和被汗水污湿的衬衣都放进容器进行发酵，经过21天就会长出活的老鼠。到了17世纪中叶，人们开始用实验的方法探讨生命起源的问题。1669年，意大利医生弗朗西斯科·雷第首先用实验证明肉本身并不会生出蛆，只有当蝇卵落在肉上才会长出蛆来，否定了“腐肉生蛆”的观点。19世纪，巴斯德做了一个经典的实验:将肉汤煮沸后不封闭管口，使空气通过一段由水蒸汽凝结成水液的曲颈而进入烧瓶，空气中的微生物则不能进入烧瓶，这种烧瓶中的肉汤过了几个月仍然很清洁，而在没有曲颈的烧瓶内，肉汤在几小时内就腐败了。
实验表明:液体的腐败是由于微生物的活动而引起的，如果有机浸液未被环境中的微生物所污染，就不会生出任何生命来。
那么，生命是从何而来的呢?
《旧约全书·创世纪》第一章中记载着:起初，上帝创造天地。地是空虚混沌，渊面黑暗，上帝的灵运行在水面上。上帝说，要有光，就有了光。上帝称光为昼，称暗为夜，这是第一日。上帝说诸水之间要有空气，将水分为上下。于是就造出空气，上帝称空气为天，是第二日。上帝说天下的水要聚在一处，使旱地露出来。上帝称旱地为地，称水的聚处为海。上帝说地要发生青草和结种子的菜蔬，并结果子的树木，各从其类。于是地发生了青草和结种子的菜蔬，并结果子的树林，各从其类，是第三日。上帝说天上要有光体，可以分昼夜、作记号、定节令、日子、年岁，并要发光在天空，普照在地上。于是上帝造了两个大光，大的管昼，小的管夜，又造众星，摆列在天空上，普照在地上管理昼夜，分辨明暗，是第四日。上帝说水要多多滋生有生命的物，要有雀鸟飞在地面以上，天空之中。上帝就造出大鱼和水中所滋生的各样有生命的动物，又造出各种飞鸟，是第五日。上帝说地上生出活物来，牲畜、昆虫、野兽、各从其类，上帝还说，我们要照着我们的形象造人，使他们管理海里的鱼、空中的鸟、地上的牲畜和土地以及地上所爬的一切昆虫。于是上帝照着他的形象造男造女，并赐福给他们。到第六日，天地万物都造齐了。到第七日，上帝造物的工作已经完毕。
天、地、万物，乃至生命，真是由上帝在短短的6天里造就的吗?
天文学、地球化学、地球物理学、地质学、宇宙考察等方面的资料告诉我们:我们现在的太阳系——太阳、地球以及太阳系的其他行星都是由同一个宇宙尘埃云、同样一些物质形成的。地球诞生的年代大约是距今46亿年前。当时，固体尘埃聚集结合成为地球的内核，外面围绕着大量的气体，绝大部分是氢和氦。此后，由于物质集合收缩及内部放射性物质产生的大量热能，使地球的温度不断升高，大气中气体分子运动速度增大，一些分子量较小的气体终于摆脱地球的引力，不断地逸到宇宙中去。同时，强烈的太阳风也把地球外围的气体分子(如氢、氦)吹开而消失到宇宙深处。因此，在地球的历史上，虽然最初有很多的大气，但此后有一段时期，其大气层几乎完全消失了。直到地球表面温度逐渐下降以后，才重新产生大气层。
地球内部的高温使物质分解产生大量的气体，冲破地表释放出来。据推测，其中有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、水蒸气(H2 O)、硫化氢(H2 S)、氨(NH3)、氰化氢(HCN)等。这些新产生的气体离开地表以后，很快冷却，保留在地球的外围逐渐形成一个新的大气层。这是地球第二次形成的大气层，是还原性的。另外，在强烈的紫外线作用下，有少量水蒸气分子被分解为氢分子和氧分子。氢分子因质量小而浮到大气层最高处，大部分逐渐消失到宇宙空间;氧分子则跟地面一些岩石结合为氧化物。因此，当时的大气层中不存在游离的氧。这跟以后地球上产生生命有很大的关系。
当地球表面温度下降的同时，由于内部温度仍很高，所以火山活动仍很频繁，火山爆发喷出大量的气体(包括水蒸气)，另一方面，由于地壳不断发生变动，有些地方隆起成高原或山峰，有些地方收缩下降而成低地和山谷。大气层中的水蒸气很快达到饱和，冷却而成为雨水降落到地面上来，凝集在一些低凹的地方，逐渐积累形成湖泊、河流，最后汇集在地面上最低的区域，形成最初的海洋——原始海洋。
没有游离氧存在的、具还原性的原始大气和原始海洋为原始生命的形成和发展提供了条件。1876年恩格斯提出了“化学起源说”，指出:生命的起源必然是通过化学的途径实现的。实际上，当雨水把大气中的一些生成物降到原始海洋后，原始海洋就成了生命化学演化的中心。
生命起源的化学进化过程经历了约十几亿年的时间，直到约32亿年前才出现了最古老的微生物。这一进化过程经历了如下几个主要阶段:
一、由无机物生成有机小分子在原始地球的条件下，当时地球原始大气中的小分子无机物(如NH3，H2O，H2 S，H2，HCN，CH4等)由于地球引力而逐渐增加密度，在自然界中的宇宙射线、紫外线、闪电等的作用下，就可能自然合成出氨基酸、核苷酸、单糖等一系列比较简单的有机小分子物质，完成了化学进化的第一阶段。这些有机小分子通过雨水的作用，流经湖泊和河流，最终汇集到原始海洋中。
二、由有机小分子物质形成有机高分子物质。氨基酸、核苷酸的出现为有机高分子物质的产生奠定了基础。在当时的条件下，多种因素共同作用，使许多氨基酸单体脱水缩合而成蛋白质长链，许多核苷酸单体脱水缩合而成核酸长链。蛋白质、核酸是生命体不可缺少的基本成分。因此，有机高分子物质的出现标志着化学进化过程中的一次重大飞跃。
三、由有机高分子物质组成多分子体系在这一阶段，蛋白质、核酸、多糖、类脂等有机高分子物质在原始海洋中不断积累，浓度不断升高。通过水分的蒸发，黏土的吸附作用等过程，这些有机高分子物质逐渐浓缩而分离出来，它们相互作用凝聚成小滴。这些小滴漂浮在原始海洋中，外面包有原始的界膜，与周围的原始海洋环境分隔开，构成一个独立的体系——多分子体系。这种体系能够与外界环境进行原始的物质交换活力，显示出某些生命现象。因此，多分子体系是原始生命的萌芽。
四、由多分子体系发展为原始生命。从多分子体系演变为原始生命，这是生命起源过程中最复杂、最有决定意义的阶段。有些多分子体系经过长期的演变，特别是由于蛋白质和核酸这两大类物质的相互作用，终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命。
最初的原始生命是在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程逐步演变而成的。原始生命形成以后，就进入了生物进化阶段。应该强调的是:蛋白质和核酸是生命体内最基本、最重要的物质。没有蛋白质和核酸，就没有生命。