生物是怎样产生的?大神们帮帮忙
古生物学家告诉我们,大约在 36 亿年前,第一个有生命的细胞产生。 生命的起源和细胞的起源的研究不仅有生物学的意义,而且有科学的宇宙观的意义。细胞的起源包含三个方面;①构成所有真核生物的真核细胞的起源;②与生命的起源相伴随的原核细胞的起源;③最新发展的三界学说,即古核细胞的起源。 生命的起源应当追溯到与生命有关的元素及化学分子的起源.因而,生命的起源过程应当从宇宙形成之初、通过所谓的“大爆炸”产生了碳、氢、氧、氮、磷、硫等构成生命的主要元素谈起。 大约在66亿年前,银河系内发生过一次大爆炸,其碎片和散漫物质经过长时间的凝集,大约在46亿年前形成了太阳系。作为太阳系一员的地球也在46 亿年前形成了。接着,冰冷的星云物质释放出大量的引力势能,再转化为动能、热能,致使温度升高,加上地球内部元素的放射性热能也发生增温作用,故初期的地球呈熔融状态。高温的地球在旋转过程中其中的物质发生分异,重的元素下沉到中心凝聚为地核,较轻的物质构成地幔和地壳,逐渐出现了圈层结构。这个过程经过了漫长的时间,大约在38亿年前出现原始地壳,这个时间与多数月球表面的岩石年龄一致。 生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的。生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球,在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中,某些生物单分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中,接着在行星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通过若干前生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统,即具有原始细胞结构的生命。至此,生物学的演化开始,直到今天地球上产生了无数复杂的生命形式。 38亿年前,地球上形成了稳定的陆块,各种证据表明液态的水圈是热的,甚至是沸腾的。现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式,其代谢方式可能是化学无机自养。澳大利亚西部瓦拉伍那群中35亿年前的微生物可能是地球上最早的生命证据。 原始地壳的出现,标志着地球由天文行星时代进入地质发展时代,具有原始细胞结构的生命也开始逐渐形成。但是在很长的时间内尚无较多的生物出现,一直到距今5.4亿年前的寒武纪,带壳的后生动物才大量出现,故把寒武纪以后的地质时代称为显生宙 太古宙(Archean)是最古老的地史时期。从生物界看,这是原始生命出现及生物演化的初级阶段,当时只有数量不多的原核生物,他们只留下了极少的化石记录。从非生物界看,太古宙是一个地壳薄、地热梯度陡、火山—岩浆活动强烈而频繁、岩层普遍遭受变形与变质、大气圈与水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉积物的时期;也是一个硅铝质地壳形成并不断增长的时期,又是一个重要的成矿时期。 元古宙(Proterozoic)初期地表已出现了一些范围较广、厚度较大、相对稳定的大陆板块。因此,在岩石圈构造方面元古代比太古代显示了较为稳定的特点。早元古代晚期的大气圈已含有自由氧,而且随着植物的日益繁盛与光合作用的不断加强,大气圈的含氧量继续增加。元古代的中晚期藻类植物已十分繁盛,明显区别于太古代。 震旦纪(Sinian period)是元古代最后期一个独特的地史阶段。从生物的进化看,震旦系因含有无硬壳的后生动物化石,而与不含可**动物化石的元古界有了重要的区别;但与富含具有壳体的动物化石的寒武纪相比,震旦系所含的化石不仅种类单调、数量很少而且分布十分有限。因此,还不能利用其中的动物化石进行有效的生物地层工作。震旦纪生物界最突出的特征是后期出现了种类较多的无硬壳后生动物,末期又出现少量小型具有壳体的动物。高级藻类进一步繁盛,微体古植物出现了一些新类型,叠层石在震旦纪早期趋于繁盛,后期数量和种类都突然下降。再从岩石圈的构造状况来看,震旦纪时地表上已经出现几个大型的、相对稳定的大陆板块,之上已经是典型的盖层沉积,与古生界相似。因此,震旦纪可以被认为是元古代与古生代之间的一个过渡阶段。 1977年10月,科学家再南非34亿年前的斯威士兰系的古老沉积里发现了200多个古细胞化石,便将生命起源的时间定在34亿年前。不久,科学家又在35亿年的岩石层中惊诧地找到最原始的生物蓝藻,绿藻化石,不得不将生命源头继续上溯。 因为8亿年前地球上就出现了真核生物,那时候是震旦纪。而只有地球上有了充足的氧气之后,真核细胞才可能出现. 而在此之前都是厌氧的原核生物.
生物产业是当今世界经济中正在蓬勃兴起和迅猛发展的一个战略新兴产业,生物医药、生物农业育种等行业已初具规模,同时许多新的产品、新的行业正在快速发展过程中,如生物农药、生物肥料、燃料乙醇、生物柴油、生物基材料等。正是因生物产业尚处于快速发展的初期阶段,目前国际上关于生物产业的范围还没有统一的定义和界定。为便于研究和国际比较,经征求国内有关部门和专家的意见,大家普遍认同,生物产业是指将现代生物技术和生命科学应用于生产以及应用于经济社会各相关领域,为社会提供商品和服务的统称,主要包括生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保等新兴产业领域。目前《规划》是按照这一定义和范畴进行研究编制的。 生物技术是对解决人类社会发展面临的健康、食物、资源、环境等重大问题最具潜力的技术。我国人口众多,人均资源少,贯彻落实科学发展观、全面建设小康社会,迫切需要大力发展生物医药、生物农业、生物能源、生物制造等行业。 以下建议: (一)成立国务院生物产业领导小组,统筹协调我国生物产业发展 为加强生物产业的统一管理,克服目前有限的资金、资源被分割、分散及其低水平重复投资、重复建设的现象,实现集中资源、集中力量办大事,建议成立国务院生物产业领导小组。领导小组将统筹协调生物技术和生物产业发展,统筹协调相关体制改革和生物产业政策制定,统筹协调生物技术产品生产、市场销售和安全监管,实现我国生物产业的快速发展。 (二)尽快出台促进我国生物产业发展的若干政策,为产业发展创造良好的外部环境 作为战略性、先导性的新兴产业,生物产业的发展需要国家出台产业政策加以推动和引导。通过政策的实施,重点解决生物产业发展中的实际问题,引导国内外资金、人才等资源投向生物产业,以促进我国生物产业的快速发展。 一是投融资政策。国家要大力发展多种形式的风险投资,特别鼓励对生物产业的风险投资;完善产权交易市场和场外交易市场,为风险投资提供退出通道。要为生物技术企业在国内外上市融资创造条件,积极支持其上市融资,特别是中小企业板。国家的科技型中小企业创新基金要优先支持在我国境内从事生物技术开发及其成果转化的中小型企业,中小企业担保机构可为其贷款提供担保。积极发展多种形式的中小银行,为中小型生物企业提供贷款渠道。 二是税收优惠政策。国家鼓励在我国境内开发生产生物技术产品。对生物企业生产的国家急需的防疫用生物制品实行零税收。对增值税一般纳税人销售其自行开发生产的生物技术产品,先按17%的法定税率征收增值税,再对实际税负超过3%的部分实行即征即退,由企业用于研发和扩大再生产。在我国境内设立的生物企业可享受企业所得税优惠政策。新创办的生物企业自获利年度起,享受企业所得税“两免三减半”的优惠政策。对投资于生物产业的风险投资给予税收优惠政策。对生物企业进口所需的自用设备以及按照合同随设备进口的配套件、备件,除列入《外商投资项目不予免税的进口商品目录》和《国内投资项目不予免税的进口商品目录》的商品外,均可享受关税和进口环节增值税的优惠。 三是人才政策。教育部门要根据市场需求调整专业结构和人才类型结构,并依托高等院校、科研院所建立一批生物技术人才培养基地,加强对原始创新人才、生物技术工程人才、复合型人才的培养。积极推动生物技术研发人才向国家生物产业基地流动,并给予政策的支持和配合。实施全球化人才战略,鼓励国内外生物技术科研和开发人才在国内创办生物企业。设立生物技术留学人员回国创业专项基金,吸引海外留学人员回国创业。完善人才评价标准和收入分配激励机制,营造有利于生物技术及其产业优秀人才脱颖而出的环境。 (三)建立若干国家生物产业基地,推动我国生物产业集聚化发展 集聚化发展是当今生物产业发展的一般趋势和重要特征。借鉴发达国家集聚化发展新兴产业的成功经验,按照统筹规划、发挥比较优势、分类指导、稳妥推进的原则,选择产业基础好、创新能力强、市场化水平高、开放性强的地区建设一批国家生物产业基地,对于营造良好的生物产业发展环境、大规模聚集国内外生物产业资源、优化生物产业结构与布局、尽快形成具有国际竞争力的生物产业增长具有重要作用。目前,以上海、北京、石家庄、深圳、广州、长春为代表的一批生物医药基地(园区)已初具规模,应该积极加以引导和促进,在全国形成以长三角、珠三角和京津冀地区三个综合性生物产业基地和东北地区、中西部地区若干专业化生物产业基地,并充分发挥其集聚效应,推动我国生物产业的快速发展。同时,还要积极推进科研体制改革,加强生物科研成果转化的“工程化”平台建设;加快医疗体制改革步伐,完善药品招标采购制度,切实减轻生物医药企业负担;加强生物资源保护,强化生物安全管理。
化学起源说将生命的起源分为四个阶段(米勒实验)。 第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段,即生命起源的化学进化过程是在原始的地球条件下进行的,这一过程教材中已有叙述,这里不再重复。需要着重指出的是米勒的模拟实验。在这个实验中,一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,其上部球型空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”。米勒先给烧瓶加热,使水蒸汽在管中循环,接着他通过两个电极放电产生电火花,模拟原始天空的闪电,以激发密封装置中的不同气体发生化学反应,而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体,又流回底部的烧瓶,即模拟降雨的过程。经过一周持续不断的实验和循环之后。米勒分析其化学成分时发现,其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物,同时还形成了氰氢酸,而氰氢酸可以合成腺嘌呤,腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的。 第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质。这一过程是在原始海洋中发生的,即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质,经过长期积累,相互作用,在适当条件下(如黏土的吸附作用),通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。 第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系。这一过程是怎样形成的呢?前苏联学者奥巴林提出了团聚体假说,他通过实验表明,将蛋白质、多肽、核酸和多糖等放在合适的溶液中,它们能自动地浓缩聚集为分散的球状小滴,这些小滴就是团聚体。奥巴林等人认为,团聚体可以表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象。例如,团聚体具有类似于膜那样的边界,其内部的化学特征显著地区别于外部的溶液环境。团聚体能从外部溶液中吸入某些分子作为反应物,还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应,反应的产物也能从团聚体中释放出去。另外,有的学者还提出了微球体和脂球体等其他的一些假说,以解释有机高分子物质形成多分子体系的过程。图7团聚体简单代谢示意图第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命。这一阶段是在原始的海洋中形成的,是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。目前,人们还不能在实验室里验证这一过程。我们生活的地球,到处都有生物足迹,万物展现着生命的活力。那么,今日地球上形形色色的生物又如何产生的呢?生命在地球上是怎样开始的呢? 多少世纪,生命起源这个诱人之迷始终吸引着人们去探索、去研究。在生命起源的问题上唯物主义和唯心主义的斗争始终没有停止过。科学和宗教,完全敌对,不可调和。 人们研究了过去居住在地球上那些动物和植物残余的化石,证明了生物一直在演变,在进化。地球上最早的生物和现在的生物完全不一样,年代越是离现在久远,那个时代的生物就越低级,越简单。 恩格斯提出了关于生命起源的科学概念,他肯定了生命界和非生命界的统一性,他把生命看成是发展的产物。他给生命下了一个光辉的定义,他断定了蛋白质是物质的生命携带者。一九五二年,米勒经过科学实验证实了由原始大气演变为生命物质的过程,给唯心主义以致命一击。生命起源的科学规律也越来越为更多的人们所认识和接受了。 大约30亿年前,地球上已出现了植物.最初的植物,结构极为简单,种类也很贫乏,并且都生活在水域中;经过数亿年的漫长岁月,有些植物从水中转移到陆地上生活.陆地上的环境条件不同于水中,生活条件是多种多样的,而且变化很大。 比如说,植物在水中生活时,用身体的整个表面吸收养料,而在陆地上就需要专门的器官,一方面从土壤吸收水分和矿物质,另一方面从大气中吸收二氧化碳和氧气。 一、植物在进化的过程中,它不断地与外界环境条件作斗争。环境不断在发生变化,植物的形态结构和生理功能也必然会跟着发生变化。二、由于某些地理的阻碍而发生的地理隔离,如海洋、大片陆地、高山和沙漠等,使许多生物不能自由地从一个地区向另一个地区迁移,这样,就使在海洋东岸的种群跟西岸的种群隔离了。隔离使得不同的种群有机会在不同条件下积累不同的变异,由此出现了形态差异、生理差异、生态差异或染色体畸变等现象,从而实现了生殖隔离。这样,新的种类就形成了。 三、在自然条件下,植物通过相互自然杂交或人类的长期培育,也使植物界不断产生新类型新品种。 今天,在海洋、湖沼、南北极、温带、热带、酷热的荒漠、寒冷的高山等不同的生活环境中,我们到处都可以遇到各种不同的植物,它们的外部形态和内部构造以及颜色、习性、繁殖能力等,都是极不同的。所有这些都表明植物对环境的适应具有多样性,因而形成了形形色色的不同种类的植物。 经过研究发现,海洋是生命的摇篮,海洋中最早出现的植物是蓝藻和细菌,它们也是地球是早期出现的生物。它们在结构上比蛋白质团要完善得多,但是和现在最简单的生物相比却要简单得多,它们没有细胞的结构,连细胞核也没有,它们被称为原核生物,在古老的地层中还可以找到它们的残余化石。 地球上出现的蓝藻,数量极多,繁殖快,在新陈代谢中能把氧气放出来。它的出现在改造大气成份上做出了惊人的成绩。在生物进化过程中,逐渐产生能自己能利用太阳光和无机物制造有机物质的生物,并且出现了细胞核,如红藻,绿藻等新类型。藻类在地球上曾有过一个几万世纪的全盛时代,它们植物体的组织逐渐复杂起来,达到了更完善的程度。 由于气候变迁,生长在水里的一些藻类,被迫接触陆地,逐渐演化为蕨类植物,这一时代以后便出现了裸子植物。大约一千千百万年以前,在地形上爆发了一个植物界最大的家族——被子植物。它们快速发展起来,整个植物面貌与现代植物已非常接近,直到现在,还是被子植物的天下。 就这样,植物在漫长的岁月中,几经巨大而又极其复杂的过程,几经兴衰,由无生命力到有生命力,由低级到高级,由简单到复杂,由水生到陆生,才出现了今日形形色色的植物界。 地球上最早的陆生植物化石出现在晚志留纪至早泥盆纪的陆相沉积物中,表明距今4亿年前植物已由海洋推向大陆,实现了登陆的伟大历史进程 。植物的登陆,改变了以往大陆一片荒漠的景观,使大陆逐渐披上绿装而富有生机。不仅如此,陆生植物的出现与进化发展,完善了全球生态体系。陆生植物具有更强的生产能力,它不仅以海生藻类无法比拟的生产力制造出糖类,而且在光合作用过程中大量吸收大气中的CO2,排放出大量的游离氧O2),从而改善了大气圈的成分比,为提高大气中游离氧量作出了重大贡献。因此,4亿年前的植物登陆是地球发展史上的一个伟大事件,甚至可以说,如果没有植物的登陆成功,便没有今日的世界。
生命起源是当代的重大科学课题,然而却又是至今依旧了解甚少的最基本的生物学问题。关于生命的起源,历史上曾经有过种种假说:如“神创说”(认为生命是由上帝或神创造的)、“自然发生说”(认为生命,尤其是简单生命是由无生命物质自然发生的)等。这些假说多出于臆测,已被人们所否定。从近年召开的国际生命起源学术会议提出的研究论文看,当代关于生命起源的假说可归结为两大类:一是“化学进化说”,一是“宇宙胚种说”。 化学进化说主张,生命起源于原始地球条件下从无机到有机,由简单到复杂的一系列化学进化过程。宇宙胚种说则认为,地球上最初的生命是来自地球以外的宇宙空间,只是后来才在地球让发展了起来。 化学进化说 核酸和蛋白质等生物分子是生命的物质基础,生命的起源关键就在于这些生命物质的起源,即在没有生命的原始地球上,由于自然的原因,非生命物质通过化学作用,产生出多种有机物和生物分子。因此,生命起源问题首先是原始有机物的起源与早期演化。化学进化的作用是造就一类化学材料,这些化学材料构成氨基酸,糖等通用的“结构单元”,核酸和蛋白质等生命物质就来自这结“结构单元”的组合。 1922年,生物化学家奥巴林第一个提出了一种可以验证的假说,认为原始地球上的某些无机物,在来自闪电,太阳光的能量的作用下,变成了第一批有机分子。时隔31年之后的1953年,美国化学家米勒首次实验证了奥巴林的这一假说。他模似原始地球上的大气成分,用氢、甲烷、氨和水蒸气等,通过加热和火花放电,合成了有机分子氨基酸。继米勒之后,许多通过模拟原始地球条件的实验。又合成出了其他组成生命体的重要的生物分子,如嘌呤、嘧定、核糖、脱氧核糖、核苷、核苷酸、脂肪酸、卟啉和脂质等。1965年和1981年,我国又在世界上首次人工合成胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸。蛋白质和核酸的形成是由无生命到有生命的转折点。上述两种生物分子的人工合成成功,开始了通过人工合成生命物质去研究生命起源的新时代。一般说来,生命的化学进化过程包括四个阶段:从无机小分子生成有机小分子;从有机小分子形成有机大分子;从有机大分子组成能自我维持稳定和发展的多分子体系;从多分子体系演变为原始生命。 宇宙胚种说 过去和现在,已经提出了许多属于宇宙胚种说的假说,如在1993年7月的第十次生命起源国际会议上,有人提出,“造成化学反应并导致生命产生的有机物,毫无颖问是与地球碰撞的彗星带来的”,还有人推断,是同地球碰撞在其中一颗彗星带着一个“生命的胚胎”,穿过宇宙,将其留在了刚刚诞生的地球之上,从而有了地球生命。几年前一位空间物理学家和一位天体物理学家也把地球生命的起源解释为:地球生命之源可能来自40亿年前坠入海洋的一颗或数颗彗星,他们也认为是彗星提供了地球生命诞生需要的原材料(他们将之谓“类生命生物”).。尽管有科学家对此类假说持强烈的反对意见(他们认为:“彗星是带来了某些物质,但它们不是决定性的,生命所必需的物质在地球上已经存在 ”)。尽管诸如此类的观点仍是一些尚需进一步证明的问题,但通过对陨石、彗星、星际尘云以及其他行星上的有机分子的探索与研究。了解那些有机分子形成与发展的规律,并将其与地球上的有机分子进行比较,都将为地球上生命起源的研究提供更多的资料。 研究生命起源的意义 研究生命起源是要弄清几十亿年生命诞生的历史,然而其意义远不止追根溯源,还在于可以了解生命与环境,整体与部分、结构与功能、微观与宏观、个体发育与系统发育以主物质和能量与信息之间的辩让关系,可以进一步阐明遗传变异,生长分化、复制繁殖、新陈代谢、运动感应和调节控制等生命活动的机制,从而认识和阐明生命的本质,以实现人类控制和改造生命的目标。 问题补充: 为什么剪指甲会不疼 答:指甲上没有神经细胞
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弘腾彪答:原始单细胞生物首先进化为最低等的无脊椎动物(多细胞生物),再逐步进化为脊椎动物。首先,由鱼类进化为两栖类,再进化为真正的陆生动物——爬行类。爬行类继续进化,分为鸟类和哺乳类。人则属于哺乳纲 真兽亚纲 灵长目 类人猿亚目 狭鼻猴次目 人猿超科 人科 人亚科 人属 智人种。希望采纳 ...
弘腾彪答:3.生物具有遗传和变异的特性。遗传,通俗的理解是后代具有和亲代相同的特征,例如人的后代依然还是人,他本身还具有人的特点。而变异,即是后代表现出和亲代不同的特性,例如没有哪一个孩子长得和父母一模一样。生物能进化至今,没有变异是不可能的!4.生物还能改变环境。想想我们人类是怎样做的就知道...
弘腾彪答:人类是由古猿进化来的,是从猿的系统中分化出来的独立的一支,其出现及发展是一个漫长的历史过程。古人类学的研究表明,在距今一二千万年以前,旧大陆生活着许多种古猿。但其中哪一种是人类的直接祖先,是在什么地方和什 么时候开始由猿到人这一进化过程的,还是一个远没有解决的问题。 腊玛古猿 从20...
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弘腾彪答:他们都认为地球上的生命是由非生命物质经过长期演化而来的;这一过程称为化学进化,以别于生物体出现以后的生物进化。1936年出版的奥巴林的《地球上生命的起源》一书,是世界上第一部全面论述生命起源问题的专著。他认为原始地球上无游离氧的还原性大气在短波紫外线等能源作用下能生成简单的有机物(生物...
弘腾彪答:二十世纪六十年代以来,生物化学与其它学科又融合产生了—些边缘学科,如生化药理学、古生物化学、化学生态学等;或按应用领域不同,有医学生化、农业生化、工业生化、营养生化等。二、 生物化学的研究方法以上讲了生物化学的研究对象,那么现代生物化学家们整天干些什么呢?四个字;分离分析。从观察一个具体的生命现象开始...
弘腾彪答:1.大多数两栖类和爬行类动物有(冬眠 )习性。哺乳类,鸟类都可以通过自身调节而维持体温的恒定,所以,他们属于(恒温 )动物。2.家兔的各种生命活动主要是通过( 血液循环)系统调节的。在(内分泌 )系统的调节下,全身各器官协调一致,并且(适应 )环境的变化。3.骨的(位置 )变化产生运动。4....
弘腾彪答:①神经-体液调节 指的是在神经和体液的共同作用下完成的生理活动。例如:人的下丘脑可以释放促甲状腺激素释放激素,也可以接收到由皮肤传来的信号。所以人在寒冷的刺激下人体的放热增加是在神经-体液调节的作用下完成的。单独分析是不成立的,不能说皮肤是感受器下丘脑是效应器 ②反馈调节:由一种激素的...
弘腾彪答:1、无性生殖不经由两性生殖细胞而由母体直接发育成新个体的过程,“直接”说明快速。比如芦荟会在根部发出小芦荟,待稍长,可以直接分生出来成为新个体 2、增加吸收水和无机盐的表面积 3、减少蒸腾作用,增加成活率。全部剪去不建议,因为绿叶还能通过光合作用制造有机物,也是植物必须营养物质 4、可能和...