小议生命发展史ppt课件

1、小议生命开展史生命的历史目录生命来源生命演化的历程生物演化史总结生命来源构成生命的元素宇宙中的生命分子 原始生命的有机汤叠层石 生物单分子粘土矿物与生命火山与生命 生命构成的元素 地球上有很多种元素，但用于构成生命的元素并不多，主要有C、H、O、N四种，此外还有S、P及其他一些微量元素。我们知道组成生命的主要物质是蛋白质、水分和无机盐三大类。元素分析阐明，蛋白质普通含碳50%55%、氧20%23%、氮15%18%、氢6%8%、硫0%4%，有些蛋白质还含有微量的P、Fe、Zn、Cu、Mo等。宇宙中的生命分子过去曾以为，星际空间不存在任何物质，是绝对的真空。1930年特蓝普勒在测定疏散星团直径时，

2、发现星光在宇宙空间产生消光景象，由此发现了星际尘埃。20世纪50年代以来，由于红外和射电观测技术及实验波谱研讨手段的提高，越来越多的星际物质被探测出来。特别是1969年斯奈德(L.E.Snyder)观测到有机分子甲醛(HCHO)的6cm谱线，惊动了世界，被誉为20世纪60年代天体物理的艰苦发现，他的发现还激发了天文学家去探求星际分子的热情。 到1991年，已发现92种星际分子，2000多条分子谱线。最新的音讯是美国伊利诺斯州立大学的射电天文学家路易斯辛德经过频谱在接近银河系中心的星云中发现了生命分子氨基酸，这一发现有能够解释生命的来源问题。 星际有机分子的普遍存在启示我们，在宇宙的恒星体系中，

3、具备产生生命条件的行星类地球为数不少，在那些行星上必然会出现生命，乃至进化为智慧生物。因此，探求宇宙生命将是人类在搞清本人之后的下一个探求目的。 简单的有机合成在地球构成之初就开场了，主要发生在大气圈中，所构成的简单低相对分子量有机物与地壳外表的水体作用，构成含有机化合物的水溶液，在某些火山活动区域有能够构成浓的溶液。这些稀的和浓的溶液最后聚集到大的水体或原始海洋中。这就是现今流行的观念：生命来源于早期地球“暖和小水池的“有机汤中。 叠层石stromatolite)是前寒武纪未蜕变的碳酸盐堆积中最常见的一种“准化石，是原核生物所建造的有机堆积构造。由于蓝藻等低等微生物的生命活动所引起的周期性矿

4、物沉淀、堆积物的捕获和胶结作用，从而构成了叠层状的生物堆积构造。根据Walter(1983)的统计，知在澳大利亚、北美和南非三个不同大陆的11个地点发现了太古宙的叠层石，其年龄都在25亿年以上。 晚元古代20亿年前到7亿年前是地史上叠层石最繁盛的时期，其分布广泛、形状多样。后生动物出现7亿年前以后叠层石骤然衰落。古生代寒武纪至泥盆纪叠层石数量和分布范围有限，但仍不难见到。泥盆纪以后叠层石只是残存了。现代海相叠层石只分布在澳大利亚、中美洲、中东等地的少数地域的特殊环境中。通常叠层石产出于灰岩和白云岩中，有些叠层石发育在燧石、磷酸盐岩胶磷矿中，由磁铁矿和赤铁矿构成的叠层石以及锰叠层石也颇为常见。

5、生物单分子在原始地球条件下，生物单分子是从无到有发明出来的，即由生命元素在外动力能源的推进下，经过无机化合而成。生命元素在原始地球的大气中广泛存在，外动力无疑也是不成问题的。如今的研讨资料阐明，放电、紫外线、热能都可以促使生命元素合成生物单分子。所以，原始大气是生物单分子的诞生地，并使生物单分子在原始地球上普遍分布，从而能使其中一部分生物单分子在一定条件下构成生物大分子。第一个模拟原始大气进展放电实验获得氨基酸的是米勒S. L. Miller，1953。 粘土矿物这种地球上最常见的物质是最初的生命物质，这一说法已不再是西方的圣经故事和中国的神话传说，而是新的科学研讨成果。粘土矿物是一种微小的晶

6、体，科学家们发现，粘土矿物晶体中存在一种有趣的缺陷构造，这种构造能够保管相当多的信息，从而决议晶体生长的取向和构型。因此，对于诸如属于“低技术的催化剂和膜等原始控制构造来说，这些无机晶体作为一种构造物质要比大的有机分子更为适宜得多。 这一学说以为：原始地球火山活动频繁，构成部分高温缺氧地域，使得附近水池里的有机物构成大量的氨基酸和核酸。当水池由于高温蒸发干枯时，氨基酸弱聚合脱水反响构成多肽等高聚物，后由雨水搬运到海洋，氨基酸自我装配构成蛋白质。这样，就为生命来源提供了所需的有机分子。 生命的演化史总论宇宙来源大爆炸生命的构成元素 生物大分子复杂先进的生物 元素演化化学演化生物学演化 广义而言，

7、生命来源该当追溯到与生命有关的元素及化学分子的来源。因此，生物圈演化的历程该当从宇宙构成之初，即经过所谓“大爆炸“Big Bang产生了碳、氢、氧、氮、硫、磷等构成生命的主要元素之时起。一个大体的演化历程表示在图中，从图中可以看出，生命的来源和演化是和宇宙的来源与演化亲密关联的，生命构成元素如碳、氢、氧、氮、硫和磷等是来自“大爆炸后的元素演化。在星系演化中某些生物单分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等构成于星际尘埃或凝聚的星云中，接着在一定的条件下产生了像多肽、多聚核苷酸等生物高分子。如今许多资料阐明，前生物阶段的化学演化并不局限于地球，在宇宙空间广泛地存在着化学演化的产物。经过遗传密码的演化和假设干

8、前生物系统的过渡方式，最终在地球上产生了最原始的生物系统，即具有原始细胞构造的生命。至此，生物学演化开场，直到今天在地球上产生了无数复杂的先进的生命方式，包括像人类这样的智慧生物。 广义而言，生命来源该当追溯到与生命有关的元素及化学分子的来源。因此生物圈演化的历程该当从宇宙构成之初，经过所谓“大爆炸“Big Bang产生了碳、氢、氧、氮、硫、磷等构成生命的主要元素之时起。 碳、氢、氧、氮、硫和磷这六种生命元素构成了地球上生物体物质总量的98% ，而这些元素是伴随着宇宙来源和演化过程而产生的。宇宙的形状和宇宙物质运动的根本规律法那么的特殊结合呵斥了生命来源和演化的能够性。 宇宙中的物质诞生在爆炸

9、之中。氢和氦是在距今约150 亿年前的大爆炸剧烈热辐射中构成的。构成我们本人的、更复杂的碳、氧、钙、铁原子来源于恒星的熄灭着的深处。像铀之类的重元素是在超新星迸发的冲击波内合成的。构成生物原料的这些核过程发生在最不适宜于生物居住的环境中。一旦构成了元素，猛烈的迸发就把这些元素送回到恒星之间的太空中。在那里，万有引力将这些元素铸成新的恒星和行星，而电磁作用将它们呵斥生命的化学物质。 高相对分子量的生物有机化合物主要是指蛋白质、核酸以及高相对分子量的碳氢化合物。与低相对分子量的生物有机化合物相比，高相对分子量的有机化合物具有更高级的物质群 。它们是由低相对分子量的有机化合物经过聚合而成的多分子体系

10、。从化学构造而言，蛋白质是由-L-氨基酸脱水缩合而成的，核酸是由嘌呤和嘧啶碱基，与糖D-核糖或2-脱氧-D-核糖、磷酸脱水缩合而成，多糖是由单糖脱水缩合而成。由此可知，由低相对分子量的生物有机化合物变为高相对分子量的生物有机化合物的化学反响都是脱水缩合反响。 在原始地球条件下，有两条途径可以到达脱水缩合以构成高分子：其一是经过加热，将低相对分子量的构成物质加热使之脱水而聚合；其二是利用存在于原始地球上的脱水剂来缩合。前者经常是在近于无水的火山环境中进展，后者那么可以在水的环境中进展。 后生动植物产生后，逐渐构成了复杂、先进的生物系统。普通的看法是后生植物与后生动物来自共同的祖先单细胞的真核生物

11、，即所谓的原生生物protista。前已述及，单细胞真核生物是由原核生物祖先经过直接演化或细胞内共生而产生的。由单细胞真核生物向多细胞的后生动植物的转变是生命历史中的一个艰苦的演化事件。后生动物和植物能够同时到达多细胞化multicellularity，在这个过程中，生物的体积增大，组织器官分化。后生动物和后生植物如何由原始的单细胞真核生物演化分支出来？谁先谁后？对这些问标题前还没有一致的看法。按照新近时兴的细胞内共生假说来解释后生动植物的来源是这样的：某些异养的、行吞噬作用的单细胞真核生物祖先能够以吞噬原核生物为生，其中一些与行光协作用的原核生物发生细胞内共生，构成能进展光协作用的自养的真核

12、生物，经过进一步演化，成为后生植物。另外一些仍保管异养功能，演化成为变形虫、鞭毛虫、纤毛虫等原生动物和真菌。从异养的原生动物再进一步演化出海绵、水母以及无体腔的原始后生动物。 生命的来源和演化是和宇宙的来源和演化亲密关联的，生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、硫和磷等都是“大爆炸的产物。在星系演化中，某些生物单分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等构成于星系尘埃或凝聚的星云中，接着在一定的条件下，产生了像多肽多聚核苷酸等生物高分子。 生命的来源和演化是和宇宙的来源和演化亲密关联的，生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、硫和磷等都是“大爆炸的产物。在星系演化中，某些生物单分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等构成于星系尘埃或

13、凝聚的星云中，接着在一定的条件下，产生了像多肽多聚核苷酸等生物高分子。 地球上第一个单细胞原始生命的出现标志着生命演化进入了一个新阶段生物学演化。我们把原始生命出现之后的演化叫做生物学演化。 生物学的演化又可以分为早期和晚期两个阶段。早期生物学的演化又可称为细胞演化阶段；晚期生物学演化又可称之为组织器官演化阶段，或系统演化阶段。细胞演化阶段是从原始的单细胞生命产生到后生动植物的大量出现，继续了25亿年以上。后生动植物出现后，生物进入系统演化阶段，在大约7亿年的时间内，数以千万计的物种阅历了构成和绝灭的演化历程。 生命的摇篮 生命的分类最古老的岩石和生命记录动物从无脊椎到有脊椎的进化鸟类的来源后

14、生物的出现动物登陆哺乳动物生命源于地球，而且是地球的产物。即使如克里克F. Crick所以为的生命来自地外，地球依然是生命的摇篮。 今天的生命看来是由第一个生物经过再生、繁衍和演化，进而构成无数的生命形状并布满整个地球。古菌类和后来的细菌在水里、空气中和地上迅速繁衍，在20多亿年中构成了一个生物圈。这个生物圈的成员之间彼此交流，由此又先后产生了真菌和真核生物。然后，它们又集合和组织成多细胞植物和动物。 生命在海洋里蔓延开来，它们登上陆地，使世界充溢树木和花草，又随着昆虫和鸟类飞翔天空。于是，在地球上构成和生长起“生命之树。人类是这棵生命进化树最奇特的枝条。因此，在地球上诞生的生命和地球是休戚与

15、共的。 传统的分类学家将地球上的生命划分为两个界，即植物界和动物界，从而呵斥了我们的偏见：不是植物就是动物。70年代，康奈尔大学的生态学家H魏塔克R.H.Wittaker提出一种五界系统，阐明生命的构成，1969年1月10日。后来，波士顿大学的生物学家林恩马古利斯Lynn Margulis支持并扩展了魏塔克的框架，1974。专家们如今提出，生命中最根本的划分并不是在“高等的植物与动物之间，而是在单细胞之间。 地球上最古老的堆积岩大约有38亿年的历史，也就是说，地球凝聚89亿年后才构成硬的地壳， 生命才有了立足之地。古生物学家发现的最老的有细胞构造的生命的证据是西澳大利亚的Warrawoona微

16、生物化石群35亿年，阐明地壳构成后不到3亿年生物演化就开场了。但是大多数地质学家以为，最古老的原始生命是和最古老的堆积岩同龄，即38亿年，其重要的证据是格陵兰西部Isua堆积岩中的条带状铁建造BIF。此外，在南非有34亿年年龄的Swaziland超群古老岩层中存在简单的层状叠层石，年龄为33亿年的南非Onverwacht群的碳同位素比值有一个明显的变化，由此推断光协作用的历史可追溯到3335亿年前。 动物化石出如今前寒武纪晚期最早的。软躯体后生动物在震旦纪冰期之后得到突发性的迅猛开展，在距今7亿6亿年间成为海洋生物的统治者。进入寒武纪距今6亿年后，软躯体后生动物衰退，带壳后生动物随之兴起。 这

17、终身物开展阶段可分为前埃迪卡拉和埃迪卡拉两个亚阶段。前埃迪卡拉亚阶段以中国的淮南生物群为代表，埃迪卡拉亚阶段以澳大利亚的埃迪卡拉动物群为代表 现代生物学研讨阐明，脊椎动物是由低等的无脊椎动物进化而来的，大致的进化过程是由与无脊椎的棘皮动物亲缘关系亲密的原始脊索动物中的半索动物或隐索动物到头索动物或全索动物，最后能够由头索动物或与其相近的种类进化出脊椎动物。由于原始脊索动物短少硬体构造，不宜保管化石，因此至今发现的原始脊索动物的化石很少。脊椎动物由水生环境扩张到陆地环境 ，演化出陆生动物 ， 这无疑是生命进化史上又一艰苦事件 。因此，更确切地说 ，假设没有动、植物实现登陆的伟大进程，我们这个星球

18、的生命还将停留在4亿年前的古老而低级的阶段 。化石资料阐明 ，两栖类是最先由水中登上陆地生活的脊椎动物类群。 在两栖动物生活史中，一方面仍保管着水中生活的阶段，另一 方面经过变态获得生活在陆地上新的顺应才干。然而，与植物登陆相比，脊椎动物实现登陆的时间要晚得多。最早的两栖类化石发如今英格兰老红砂岩的顶部，地质时代属于泥盆纪最末期法门期末，距今大约有3.6亿年。这是一类原始的、具有尾和迷齿、头骨构造巩固的早期两栖类，即迷齿亚纲。鱼石螈是这个古老类型的典型代表。 鸟类的来源是生物学上难解的谜。从达尔文的发表以来，科学家不断在推测鸟类的来源及其进化史。1860年在德国巴伐利亚约1.5亿年以前的石灰岩堆积层中发现一根孤零零的鸟羽见右图，次年在同一地域发现一具有鸟状羽毛和翼的动物骨骼这就是举世出名的始祖鸟。 始祖鸟的骨骼解剖特征为鸟类来源于恐龙提供了明显的证据。但是，会飞的鸟类如何由爬行的恐龙进化而来的问题，使得科学家们为之争论了100年之久。近20年来，科学家对鸟类、恐龙及有关的爬行动物的演化关系进展了深化的分析研讨，如今一幅从兽足类进化到鸟类的谱系进化图被描画出来。特别是近年来在中国辽西发现的中华龙鸟为此提供了有利的证明：鸟类来源于恐龙。 第一批哺乳动物，能够是一批以昆虫和恐