生命起源

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物质科学无生源论中,生命起源的研究对象主要是关于地球上的生命,如何经历约39到41亿演变,从无生物(或死物)成为生物

演化论的解释

最早生命形式诞生

地球诞生时的面貌和现在不同,包围在地球外表的水汽虽已凝结成液态性的水-海洋,但温度还是很高,那时具有活动力的火山遍布地表,不时喷出火山灰岩浆大气很稀薄,一氧化碳等,各种气体于空中形成一朵朵的卷云氧气很少,因无充足的大气层掩蔽,整个地球曝露在强烈的紫外线之下。此时云端的电离子不断引起风暴,而交加的雷电不时侵袭陆地。

遗传物质出现

几百年过去,这些物质越聚越多分子间互相影响,而形成更复杂的混合物,在这其间来自外太空的陨石也可能带来一些元素参与变化[1],RNA在生命最初的进化中扮演了一个重要角色。RNA比DNA的结构更加简单,而且是一种更加有效的化学催化剂。因此这就意味着RNA构成的生命比DNA生命更容易出现。 DNA有两项特质:第一,它能通过转录产生mRNA,而mRNA则能够翻译出蛋白质,第二,它能自行复制,DNA这两项特质也是细菌类的有机生物的基本特质,而细菌是生命界最简单的生命体,也是目前我们可以找到最古老的化石

DNA的复制本领来自其特殊的构造,DNA为双股螺旋,细胞的遗传讯息都在上面,然而DNA在复制过程中也会出错,或是分子群的一小部分出错,如此复制工作就不尽完美,制造出来的蛋白质也可能完全不同,也就是如此演化便开始产生,一旦生命有了不同的型态,自然才能实施淘汰和选择的法则,生物才能一步步的演化下去,我们从化石中得知三十亿年前那些类似细菌的有机物之间,已有显著的不同。

时间比喻

若把地球诞生至今的这段日子当成一年,十一月的第三个星期鱼类才出现,而蜥蜴在十二月中旬出现;人类要到十二月三十一日的晚上21:00才出现。

主要争议

概率问题

地球生物组织中的蛋白质具有高度的选择性,只使用了已发现氨基酸的不到五分之一,而这些氨基酸种类又是经过严格筛选出来的。按照随机产生的概率计算,即使生成一个很简单的具有生物活性的蛋白质,也许要远远大于可能性的次数才能随机产生,其自然概率也是小到几乎不可能出现。然而自然选择不是一个随机的过程,否则就不称其为选择了,因此这类质疑现在已经不成为主要争议。

原始大气成分

上述描述论及原始大气时,提到是一个缺氧的环境。这样地球就没有臭氧层的保护。在强烈的紫外线照射下,DNA,RNA及蛋白质难以存在。假如有氧气存在,其强烈的氧化能力也会破坏蛋白质等有机分子

蛋白质和遗传物质的矛盾关系

上述解释在产生DNA/RNA遗传物质的时候只是一笔带过。然而在分子生物学研究发现,蛋白质和遗传物质存在严重的依赖关系。没有蛋白质的参与无法完成DNA/RNA的复制和组合,没有DNA/RNA携带的信息,蛋白质也就无从产生。 《新不列颠百科全书[2]说:“惟独这两种分子共同发挥作用,生物才可能在地上生存。”可是这套百科全书指出,这两种分子怎么会彼此紧密合作,“在生命起源方面”仍然“是个关键性的哑谜”。而目前解释此一矛盾的理论,较为人所知的是“RNA世界学说”。

参见

参考文献

  1. ^ NASA Researchers Make First Discovery of Life’s Building Block in Comet 星尘号采集维尔特二号彗星尘埃样本,发现了甘氨酸
  2. ^ 参考:“The New Encyclopædia Britannica”,英文版