海洋是怎样形成的?求大神帮助
海洋是怎样形成的?海水是从哪里来的? 对这个问题目前科学还不能作出最后的答案,这是因为,它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。 现在的研究证明,大约在50亿年前,从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转,一边自转。在运动过程中,互相碰撞,有些团块彼此结合,由小变大,逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中,在引力作用下急剧收缩,加之内部放射性元素蜕变,使原始地球不断受到加热增温;当内部温度达到足够高时,地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下,重的下沉并趋向地心集中,形成地核;轻者上浮,形成地壳和地幔。在高温下,内部的水分汽化与气体一起冲出来,飞升入空中。但是由于地心的引力,它们不会跑掉,只在地球周围,成为气水合一的圈层。 位于地表的一层地壳,在冷却凝结过程中,不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压,因而变得褶皱不平,有时还会被挤破,形成地震与火山爆发,喷出岩浆与热气。开始,这种情况发生频繁,后来渐渐变少,慢慢稳定下来。这种轻重物质分化,产生大动荡、大改组的过程,大概是在45亿年前完成了。 地壳经过冷却定形之后,地球就像个久放而风干了的苹果,表面皱纹密布,凹凸不平。高山、平原、河床、海盆,各种地形一应俱全了。 在很长的一个时期内,天空中水气与大气共存于一体;浓云密布。天昏地暗,随着地壳逐渐冷却,大气的温度也慢慢地降低,水气以尘埃与火山灰为凝结核,变成水滴,越积越多。由于冷却不均,空气对流剧烈,形成雷电狂风,暴雨浊流,雨越下越大,一直下了很久很久。滔滔的洪水,通过千川万壑,汇集成巨大的水体,这就是原始的海洋。 原始的海洋,海水不是咸的,而是带酸性、又是缺氧的。水分不断蒸发,反复地形云致雨,重又落回地面,把陆地和海底岩石中的盐分溶解,不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合,才变成了大体匀的咸水。同时,由于大气中当时没有氧气,也没有臭氧层,紫外线可以直达地面,靠海水的保护,生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前,即在海洋里产生了有机物,先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代,有了海藻类,在阳光下进行光合作用,产生了氧气,慢慢积累的结果,形成了臭氧层。此时,生物才开始登上陆地。 总之,经过水量和盐分的逐渐增加,及地质历史上的沧桑巨变,原始海洋逐渐演变成今天的海洋。
地球上的第一个生物,许多人认为是病毒一类的非常简单的生物,他只是有核酸和蛋白质外壳组正的物质。 而组成他的是基础的生物大分子,它是由自然界中的无机分子在一定的条件下偶然形成生物小分子,进而发展而来的,从此地球上有了生命,下面是详细的介绍: 神秘的生命起源 那是在大约50亿年前,宇宙中一团弥漫的缓缓转动的气体尘埃云形成了原始太阳系。到了47亿年前,原始太阳系里一些气体尘埃云又凝聚形成了最初的地球。刚刚诞生的地球十分寒冷、荒凉,没有结构复杂的物质,当然也不会有生命。生命是随着原始大气的诞生开始孕育的。 在早期太阳系里,一些处于原始状态的天体频繁和幼小的地球相撞,这一方面增大了地球体积,另一方面运动的能量转化为热能贮存在了地球内部。撞击不断地发生,地球内部蓄积了大量热能。地球的平均温度高达摄氏几千度,内部的金属和矿物变成了融融的炽热岩浆。岩浆在地球内部剧烈运动着,不时冲出地球表面形成火山爆发。在原始地球上,火山爆发十分频繁。随着火山爆发,地球内 部一些气体被源源不断地释放出来,形成了原始大气。不过,这时的地球上仍然没有生物分子。 在以后的岁月里,由于日积月累,原始大气中的水蒸气越来越多,地球表面温度开始降低。当降低到水的沸点以下时,水蒸气就化作倾盆大雨降落到了地面上。倾盆大雨不分昼夜地下着,形成了最初的海洋,这为生命的诞生准备了摇篮。 那时地球表面的温度仍然很高,到了大约36亿年前,海水的温度已降为80℃左右,然而在此之前,原始生命就已悄悄孕育了。 生命的诞生与原始大气十分有缘。据推测,原始大气的主要成份是一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水蒸气、氨气。这些简单的气体分子要想成为生物分子,就必须变得足够复杂。合成复杂物质是需要消耗能量的。 值得庆幸的是,在原始地球上有各种形式的能量可供利用。首先,原始大气没有臭氧层,阳光中的紫外线可以毫无顾忌地进入大气,这为地球带来了能量。其次,原始大气中会出现闪电,闪电是一种能量释放现象。再次,原始地球上火山活动频繁,火山喷发可以释放大量热量。 简单的气体分子在吸收了能量之后,它们会变得异常地活泼,进而产生化学反应,形成复杂的(生命)物质。美国的科学家米勒是第一位模拟原始地球的大气的条件,成功地合成出复杂(生命)物质的科学家。 第二集 生命怎样诞生 米勒设计了一套玻璃仪器装置。球形的玻璃容器里模拟的是原始地球的大气,主要有氢气、甲烷和氨气。在实验过程中,需要把烧瓶里的水煮沸,这模拟的是原始海洋里的蒸发现象。球形的电火花室里外接有高频线圈,使电极可以连续火花放电,这模拟的是原始地球大气中的放电现象。放电进行了一周,让米勒惊喜的是,实验中产生了多种氨基酸。 氨基酸和核苷酸是动植物体内普遍存在和最最重要的两种生物小分子,它们是建造生命大厦的砖块和石头。 由不是生物体基本结构单元的无机小分子演变为生物小分子,这无疑是生命进化过程中至关重要的一步,但是呢,由于生物小分子毕竟过于简单,只有它们演变成更为复杂的生物大分子之后,才能导致生命的诞生。 在原始地球上,自然合成的氨基酸和核苷酸随雨水汇集到湖泊海洋里。矿物粘土把这些生物小分子吸附到自己周围,在铜、锌、钠、镁等金属离子催化下,许多氨基酸分子通过脱去水分子而连接在一起,形成更为复杂的分子,也就是蛋白质分子。同样,许多核苷酸分子可以通过脱去水分子而连接在一起,形成更为复杂的分子,也就是核酸分子。 核酸是生物的遗传物质,生物体生长、繁殖、行为和新陈代谢的信息就包含在核酸分子里核苷酸的排列顺序中,可以说,每一种核苷酸排列顺序都是一篇记录着生命信息的文章,书写的文字就是核苷酸。核酸是生命的信息分子,对于生命是绝对重要的。然而核酸的功能却是通过蛋白质来实现的,就连核酸本身的复制都需要蛋白质参与。 原始地球的湖泊海洋里出现了核酸和蛋白质以后,也许有人认为生命从此就诞生了,因为自然界中一些病毒就是由核酸和蛋白质组成的,而类病毒就更是简单得可怜,只是一个核酸分子,这个核酸分子能侵入植物细胞并使植物得病,马铃薯纺锤状块茎病就是这种类病毒感染的结果。 病毒和类病毒只能在活细胞内生存繁殖,至于是不是一种生命形式,目前还存在争议。 生物为了适应环境,在进化过程中,它必须从简单到复杂、从低级到高级这样一个过程当中进行演化,而一个简单的分子,在传宗接代过程中是无能为力把其它物质聚集在自己周围的,它必须形成具有一定结构的复杂形态的实体。 在原始海洋里,随着时间推移,自然合成的生物大分子浓度越来越高,最终形成了具有一定形态结构的分子实体,并进一步进化为最原始的生命。 第三集 遗传物质的进化 众所周知,核酸是当今地球上所有生物的遗传物质,它携带着生命信息,又能自我复制。核酸有两种:一种是核糖核酸,又叫RNA,在RNA病毒和类病毒中,RNA携带着全部生命信息;另一种是脱氧核糖核酸,又叫DNA,它是目前绝大多数生物的遗传物质。 种种迹象表明,原始地球上首先出现的复杂分子可能是RNA,为什么这样说呢? 首先,RNA分子比较简单,只有一条链,DNA分子却很复杂,有两条链,按照进化规律,简单的分子总是最先出现。其次,DNA分子自我复制时离不开酶,酶的本质是蛋白质,在原始地球上,在蛋白质没有产生以前,DNA分子是无法完成自我复制的,然而有些RNA分子本身就有酶的活性,在原始地球条件下,即使没有蛋白质,RNA也可以完成自我复制。 在生命起源中,RNA先发生的学说能够被科学界更多的学者所接受,但是要想真正地证明RNA是最早发生的遗传物质,还存在很多的问题,最大的问题是,要想在模拟原始的条件下合成RNA非常困难。 长期以来,人们总以为只有核酸才是遗传物质,近年来生物学家发现,疯牛病、疯羊病的病原体是朊病毒,朊病毒的本质是蛋白质,可以自我复制,这启发人们,蛋白质也可以作为遗传物质。 其实,和核酸一样,蛋白质的分子结构十分规则,而且也有螺旋结构。科学家长期研究后发现,蛋白质完全具备遗传物质的条件,能够贮藏、复制和传递生命信息。 我们知道,蛋白质是由氨基酸组成的,通过氨基酸和氨基酸配对,可以把遗传信息传递给下一代。 通过实验,刘次全研究员提出了氨基酸的配对模型,并且在此基础上,绘出了一张很有特色的遗传密码表。 在原始地球上,最早能够进行自我复制的分子可能是蛋白质,那时的蛋白质既能贮存或传递遗传信息,又能执行特定的生物学功能。 对于原始生命来说,蛋白质的这种性质是十分经济的,后来随着生命进化,蛋白质贮存或传递遗传信息的功能交给了RNA,然而RNA不够稳定,随着生命继续进化,又出现了DNA,DNA是后来才出现的遗传物质。 DNA作为遗传物质的好处是:第一,DNA的某些部位与RNA相比,少了氧原子,氧原子是非常活泼的,这样DNA更加稳定,能够更好地保存生命信息,第二, RNA是单链,如果受到损伤,生命的信息势必丢失,DNA则是双链,一条链发生损伤后,可以根据另一条链进行修复,生命信息不易丢失。 因而,今天地球上的生命选择了DNA作为遗传物质,这也是生物在自然界中长期进化的结果 不过在还没有发现地外生物之前还不能确定地球的生物到底是偶然产生还是必然产生。
二十世纪初,人们曾认为地球和其他行星是由太阳所抛 出的物质生成的。在人们的想象中,地球是逐渐冷却下来的, 从白热到红热,再到一般的温度,最后降到水的沸点。当它 冷却到一定程度时,地球那炽热的大气层中的水分就开始凝 结起来,于是开始下雨了——下了又下,接着还是下。滚开 的大雨降到滚烫的地面上,嘶嘶响着,向四处迸溅,这种令 人难以置信的雨下了许多许多年,我们这个星球的高低不平 的地面终于冷却得可以容纳这些雨水了,这就出现了海洋。 这种说法戏剧性十足,然而却几乎完全是错的。 现在,科学家相信,地球和其他行星不是由太阳生成的, 而是在太阳自身开始生成那个时期内,由物质微粒聚集而成 的。地球从来没有达到太阳那样的温度。但是,由于形成地 球的这些微粒互相撞击的能量,它会达到相当高的温度。这 个温度足以使得原先所有的大气和水蒸汽跑掉,因为地球的 相对小的质量无法把它们留住。 换句话说,新生成的地球是个固体块,既没有大气,也 没有海洋。那么,大气和海洋又从何而来呢? 在构成地球的岩石物质中,会有水分(还有气体)与岩 石松散地结合在一起。在地球重力的作用下,这些岩石越来 越紧密地重叠在一起,温度也越来越高,于是,水蒸汽和气 体就从岩石中嘶嘶地被赶了出来。 这些气泡不断生成、汇集,使新生的地球发生大量的地 震。逃逸的热量造成猛烈的火山喷发。在数不清的年月里, 水不是从天而降,反过来,倒是从地壳里呼啸而出,然后冷 凝下来。海洋不是从上方,而是从下部生成的。 现在,地质学家还有争论的问题,主要是海洋生成的速 度有多大。水蒸汽是不是在十亿年或更短的时间里就全部跑 了出来,因此,海洋从开始有生命以来就是现在这个样子呢? 或者,这个过程进行得十分缓慢,因而海洋在各个地质年代 一直在扩展,直到现在也仍在扩展? 那些认为海洋早已形成,并且它的大小长久以来一直是 稳定的人们指出:陆地的大小一直是目前的样子,它们在过 去——即假设海洋比现在小得多的年代——也似乎并不比现 在大多少。 与此相反,那些坚持海洋一直在增长的人们则指出,即 使到了现在,火山在喷发时也仍然把大量的水蒸汽散布到空 气中来,这些水蒸汽不是来自海洋,而是来自深处的岩石。 此外,在太平洋里有一些平顶的海底山峦,它们的顶部原先 可能和海面一样高,现在却在海面以下三百米处了。 还有一种折衷的看法认为,海洋一直在持续增长,但是, 由于水量不断增加,它的重量把海洋的底部压了下去。简单 地说,海洋越长越深,而不是越长越宽。这种说法既可以解 释海底山峦的下降,又能说明大陆并没有改变。海水是从哪里来的? 对这个问题目前科学还不能作出最后的答案,这是因为,它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。 现在的研究证明,大约在50亿年前,从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转,一边自转。在运动过程中,互相碰撞,有些团块彼此结合,由小变大,逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中,在引力作用下急剧收缩,加之内部放射性元素蜕变,使原始地球不断受到加热增温;当内部温度达到足够高时,地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下,重的下沉并趋向地心集中,形成地核;轻者上浮,形成地壳和地幔。在高温下,内部的水分汽化与气体一起冲出来,飞升入空中。但是由于地心的引力,它们不会跑掉,只在地球周围,成为气水合一的圈层。 位于地表的一层地壳,在冷却凝结过程中,不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压,因而变得褶皱不平,有时还会被挤破,形成地震与火山爆发,喷出岩浆与热气。开始,这种情况发生频繁,后来渐渐变少,慢慢稳定下来。这种轻重物质分化,产生大动荡、大改组的过程,大概是在45亿年前完成了。 地壳经过冷却定形之后,地球就像个久放而风干了的苹果,表面皱纹密布,凹凸不平。高山、平原、河床、海盆,各种地形一应俱全了。 在很长的一个时期内,天空中水气与大气共存于一体;浓云密布。天昏地暗,随着地壳逐渐冷却,大气的温度也慢慢地降低,水气以尘埃与火山灰为凝结核,变成水滴,越积越多。由于冷却不均,空气对流剧烈,形成雷电狂风,暴雨浊流,雨越下越大,一直下了很久很久。滔滔的洪水,通过千川万壑,汇集成巨大的水体,这就是原始的海洋。 原始的海洋,海水不是咸的,而是带酸性、又是缺氧的。水分不断蒸发,反复地形云致雨,重又落回地面,把陆地和海底岩石中的盐分溶解,不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合,才变成了大体匀的咸水。同时,由于大气中当时没有氧气,也没有臭氧层,紫外线可以直达地面,靠海水的保护,生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前,即在海洋里产生了有机物,先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代,有了海藻类,在阳光下进行光合作用,产生了氧气,慢慢积累的结果,形成了臭氧层。此时,生物才开始登上陆地。 总之,经过水量和盐分的逐渐增加,及地质历史上的沧桑巨变,原始海洋逐渐演变成今天的海洋。
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