生物专业英语第六章生命的起源

Unit6

TheoriginanddiversityoflifeRomeoBackgroundWordsandphrasesTextAnalysisContentsHometomillionsofspecies,includinghumansNow,Earthistheonlyplaceintheuniversewherelifeisknowntoexist.TheearthisFullofcharmSuchColorfullife

ontheearth--?Aquestionalsoimmediatelywefaced--Wheredoeslifeonearthcomefrom--whereistheoriginoflife2500yearsago,SpringandAutumnPeriod(春秋时代)，老子在《道德经》"TaoTeChing"written:The

Tao

produced

One;

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Two;

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Three;

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All

things.道生一，一生二，二生三，三生万物理解：就是地球上的生命是由少到多，慢慢演化而来。它们有一个共同的祖先，这个祖先就是一，而这个一是由天地而生，今天来说，可能就是由无机界所形成。应当追溯到与生命有关的元素及化学分子的起源--这个过程应当从宇宙形成之初、通过所谓的“大爆炸”BigBang产生了碳、氢、氧、氮、磷、硫等构成生命的主要元素谈起。生命的起源与演化VS宇宙的起源与演化密切相关--构成生命元素如碳、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像多肽、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。生命的起源起源的时间科学回答生命起源的时间---化石迄今为止，我们发现了最古老的生物化石是来自澳大利亚西部，距今约三十五亿年前的岩石，这些化石类似于现在的蓝藻，它们是一些原始的生命，是肉眼看不见的。它的大小只有几个微米，到几十个微米。同时我们知道地球的形成年龄大约在46亿年前，这两个数据我们就可以看到生命起源的年龄，大致可以界定在46亿年到35亿年之间。生命起源的几种假说创世说--《圣经》上说，"起初，神创造天地"。自生论--生命是从无生命物质自然发生的。如希腊人认为，昆虫生于土壤，春天万象更新，种子从泥土里萌发，昆虫从去年留下的卵壳中破壳而出。还有比如说埃及人认为生命来自于尼罗河，在中国古代也有腐草生萤之说。宇宙生命论--提倡“一切生命来自宇宙”观点，认为地球上最初的生命来自宇宙间的其他星球，即“地上生命，天外飞来”。这一假说认为，宇宙太空中的“生命胚种”可以随着陨石或其他途径跌落在地球表面，即成为最初的生命起点。化学起源说--地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，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，一步一步地演变而成的。标志：1859年，达尔文《物种起源》--告诉我们今天地球上，色彩缤纷，种类繁多的生命是经过长期的演化由过去稀少的物种逐渐发展而来的进化论--为生物科学带来前所未有的大变革，同时也为人类揭示生命起源千古之谜带来了一丝曙光，这也就是现代的化学进化论。生命起源的化学进化论首先在1953年首先得到了一位美国的学者米勒的证实--米勒实验BigBangn.大爆炸Wordsandphrases

宇宙大爆炸(BigBang)

大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。在这150亿年中先后诞生了星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等。人类就是在这一宇宙演变中诞生的。

2.Binomialsystemofnomenclaturen.双名法[bai'nəumiəl]

[nəu'menklətʃə]

UsestwoLatinnames,genusandspecies,foreachtypeoforganism.双名法以拉丁文表示，通常以斜体字或下划双线表示。双名法是为生物命名的标准。为每个物种命名的名字有两部分构成：属名和种加词。属名须大写，种加词则不能。

卡尔·林奈3.claden.进化枝，分化单位[kleid]Inacladisticclassification,organismsareplacedintotaxonomicgroupscalledcladeswhentheysharecharacteristicsthatarethoughttoindicatecommonancestry.cladistic：[klæ'distiks]

遗传分类学

taxonomic：[,tæksə'nɔmik]分类的4.kingdom['kiŋdəm]n.界5.phylumn.门(动物）['failəm]7.classn.纲6.divisionn.门（植物）8.ordern.目9.familyn.科10.genusn.属11.speciesn.物种，种

界--Animalia动物界门--Chordata脊索动物门纲--Mammalia哺乳纲目--Carnivora食肉目科--Felidae猫科属--Felis猫种--Felisdomesticus家猫

12.coacervate[kəu'æsəveit]n.团聚体，凝聚层Acollectionoforganicmacromoleculessurroundedbywatermoleculesthatarealignedtoformasphere.13.continentaldriftn.大陆漂移[,kɔnti'nentl][drift]

Thetheorythatthepresentcontinentsresultfromthebreak-upofalargercontinentandhavemovedindependentlytotheirpresentpositions.大陆漂移学说是德国科学家阿尔弗雷德·魏格纳提出的一个假说，主要内容为远古时代的地球只有一块“泛大陆”的庞大陆地，被称为“泛海洋”的水域包围，大约于2亿年以前“泛大陆”开始破裂，在到距今约二三百万年以前，漂移的大陆形成现在的七大洲和四大洋的基本地貌。14.core[kɔ:]n.核心ThecoreoftheEarthisthatpartlyingbelowthemantle.15.crustn.地壳[krʌst]

ThecrustoftheEarthistheoutershelloftheEarth,definedbyitscompositionandthepropertiesofsomeseismicwaves.地壳是指有岩石组成的固体外壳，地球固体圈层的最外层，岩石圈的重要组成部分n.地幔，外套部16.mantle['mæntl]

ThepartoftheinterioroftheEarthbetweenthecrustandthecore.17.liposomen.脂质体['lipəsəʊm,'lai-]

Avesicleformedbythehomogenization(emulsification)ofphospholipidsindilutesaltsolutions.Liposomesaretheprototypesofmembrane-boundbiologicstructures.phospholipid：[fɔsfə‘lipid]磷脂

生物学定义：当两性分子如磷脂和鞘脂分散于水相时，分子的疏水尾部倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部暴露在水相，形成具有双分子层结构的的封闭囊泡，称为脂质体。18.ozonelayern.臭氧层['əuzəun,əu'z-]Alayeroftheatmosphere,about20to50kmabovethesurface,whichcontainsozoneproducedbyultravioletradiation.

19.proteinoidn.类蛋白[prəuti'nɔid]Aproteinlikestructureofbranchedaminoacidchainsthatisthebasicstructureofamicrosphere.

指氨基酸在干燥状态下加热聚合而成的类似蛋白质的聚合物。

20.taxonn.分类单位，分类群['tæksɔn]21.taxonomyn.分类学[tæk'sɔnəmi]WordsandPhrases:BigBangn.大爆炸2.Binomialsystemofnomenclaturen.双名法3.claden.进化枝，分化单位4.classn.纲5.coacervaten.团聚体，凝聚层6.continentaldriftn.大陆漂移7.Coren.核心8.crustn.地壳9.Divisionn.门10.Familyn.科11.Genusn.属12.Kingdomn.界WordsandPhrases:13.Liposomen.脂质体14.Mantlen.地幔，外套部15.Ordern.目16.ozonelayern.臭氧层17.Phylumn.门18.Proteinoidn.类蛋白19.Speciesn.物种，种20.Taxonn.分类单位，分类群21.Taxonomyn.分类学TextAnalysis1.AHomeforLife:FormationoftheSolarSystemandPlanetEarthThestoryoflife'soriginsbeginswiththeformationoftheearth.Thesequenceofeventsthatgaverisetoourplanetbegan,inturn,withthecosmicexplosionphysicistscalltheBigBang.生命起源于地球的形成。相对应地，我们行星的形成源于一连串的事件，其始作俑者便是宇宙爆炸论物理学家所说的大爆炸。

Thesunatthecenterofoursolarsystemcondensedfromacloudofprimordialmatterroughly5billionyearsago;theplanets,includingtheearth,condensedabout4.6billionyearsago.太阳位于太阳系的中心，在约50亿年前由一团原始物质生成；各大行星，包括地球，在约46亿年前生成。

primordial[英][praɪˈmɔ:diəl]

原始的，初生的Theearthiscomposedofanumberoflayers:asolidcrust,asemisolidmantle,andalargelymolten(liquid)corethathasasolidcenter.BasicphysicalfeaturesofEarththatmayhavemadetheemergenceoflifepossibleincludetheplanet'ssize,temperature,composition,anddistancefromthesun.地球由多层组成：坚硬的地壳、半固体的地幔、大且坚实的熔融地核。地球的基本特征使生命的出现成为可能，这些特征包括行星的大小、温度、组成以及与太阳的距离。Themajorcurrenthypothesisholdsthatlifearosespontaneouslyontheearlyearthbymeansofchemicalevolutionfromnonlivingsubstances.当前主要的假说认为，在地球形成早期由非生命物质的化学进化自发产生了生命。hypothesis[英][haiˈpɔθisis]n.假设，假说；[逻]前提spontaneously[英][spɒn'teɪnɪəslɪ]adv.自然地，自发地，不由自主地；不禁；油然

2.TheEmergenceoflife:OrganicandBiologicalMoleculesonaPrimitivePlanetEvidenceforprelifestagesofchemicalorganizationcomesfromlaboratoryexperimentsthattrytoduplicatethephysicalenvironmentandchemicalresourcesoftheearlyearth.通过模拟地球早期的自然环境和化学条件，科学家在实验室中获得了化学有机体生命前阶段的证据。Theseexperiments,includingthepioneeringworkofMillerandUrey,havesuccessfullyproducedorganicmonomersincludingaminoacids,simplesugars,andnucleicacidbases.这些开创性的实验由米勒和尤利完成，实验成功地获取了有机单体，包括氨基酸、单糖、核酸碱基。1953年由美国芝加哥大学研究生米勒（S.L.Miller）在其导师尤利（H.C.Urey）指导下完成。米勒模拟实验一种模拟在原始地球大气中进行雷鸣闪电能产生有机物（特别是氨基酸），以论证生命起源的化学进化过程的实验。ExperimentsbyMiller(Univ.ofChicago):BathusInareducingenvironment,aminoacidsandbasesareeasytosynthesizefromnaturallyoccurringmolecules.Theexperimentsfailinaneutraloroxygen-richatmosphere.ChemicalstagetovacuumpumpboilingwatersparkdischargeliquidwaterintrapwatercontainingorganiccompoundswaterdropletswaterincondenserelectrodeswateroutCH4NH3H2OH2gases1953:Urey-Millerexperiment1938:AleksandrOparinBalthusBalthusTheprobablenextsteptowardlifewasthespontaneouslinkingofsuchmonomersintopolymerssuchasproteinoidsandnucleiacids.Currentresearchsuggeststhatlikelysitesforthispolymerizationwereclayorrocksurfaces.这些单体自发的连接成多聚体，如类蛋白和核酸，使进入生命状态成为可能。最近的研究表明这些聚合作用可能发生在泥土或岩石表面。Researchershavefoundthat,whenenergyisavailabletoasystem,theycangeneratethreekindsoforganicmolecularaggregates.TheRussianAleksandrOparinobtainedpolymer-richdroplets,calledcoacervatesfromsolutionsofpolymers.研究者们发现当一个系统获得能量时，可能产生3种有机分子的聚集体。俄国科学家AleksandrOparin从多聚物的溶液中得了富含多聚物的小液滴，即凝聚物；AlexanderI.Oparin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有机物(生物小分子)，简单有机物可生成复杂有机物(生物大分子)并且在原始海洋中形成多分子体系的团聚体，后者经过长期的演变和“自然选择”，终于出现了原始生命即原生体。化学进化论的实验证据越来越多己为绝大多数科学家所接受。Proteinoidscoacervatescompartmentalization

proto-cellsmetabolism类蛋白-凝聚物-区分-细胞前体-代谢作用BalthusCoacervation=electrostatically-drivenliquid-liquidphaseseparation,resultingfromassociationofoppositelychargedmacro-ions团聚体=静电驱动的液-液相分离，由带相反电荷的大离子产生关联

Theterm"coacervate"issometimesusedtorefertosphericalaggregatesofcolloidaldropletsheldtogetherbyhydrophobicforces团聚体有时可以指由疏水力聚集在一起的胶体液滴的球型聚集体。BalthusSidneyFoxgeneratedproteinoidmicrospheresfrommixturesofaminoacidsandwater.Athirdlaboratorystructureistheliposome,asphericallipidbilayerthatformsfromphospholipids.Astructuresimilartooneormoreoftheseaggregatesmayhavebeentheprecursoroftruecells.SidneyFox从氨基酸和水的混合液获得了类蛋白微球体；实验室得到的第三种结构物质是脂质体，即由磷脂形成的球形脂双层结构。这三种聚集体中的一种或多种结构类似物可能是真细胞的前体。FurtherstepsintheappearanceofcellsontheearthincludedthedevelopmentofRNAandDNAasbiologicalinformationmolecules.关于地球上细胞出现的进一步的研究包括RNA和DNA作为生物信息分子的研究进展。EvidencesuggeststhatRNA,whichcanformspontaneouslyunderconditionsmimickingthoseoftheearlyearth,wasthefirstinformationalmolecule.有证据表明在实验室模拟早期地球自然条件下RNA可自发形成，这可能是地球早期形成的第一个贮藏信息的分子。ThediscoveryofRNAribozymes-RNAthatcanactasanenzymelikecatalystsuggeststhatsuchcatalyticRNAalsocouldhaveassemblednewRNAsfromearlynucleotides.CertaincatalyticRNAscanalsocarryoutsexlikeexchangesofpiecesofRNA.核酶的发现说明RNA具有类似酶的活性，可以催化早期核酸形成新的RNA。对于RNA物种而言，某些催化RNA具备类似于性交换的功能。Followingthedevelopmentofalipid-proteinsurfacelayerandreplicatingRNAandDNAinformationalmolecules,theeventsleadingtotheemergenceoflivingcellswouldhaveincludedtheoriginofthegeneticcode;thesequesteringofRNAorDNAintocell-likestructures;andthedevelopmentofmetabolicpathways.接下来脂蛋白表层的形成、RNA和DNA信息分子的复制，最终导致活细胞的出现。包括最初的遗传密码，RNA或DNA被包裹进细胞样的结构中，及代谢途径的建立。3.TheEarliestCellsTheoldestfossilsthatmayrepresentlivingcellsarefoundinrocksthatareabout3.5billionyearsold.Thecellswereprobablyanaerobicheterotrophs,withautotrophsarisingmuchlater.能说明活细胞存在的最古老的化石大约有35亿年了。最早出现的细胞可能是厌氧异养生物，自养生物很久后才出现。anaerobic：[æn,eiə‘rəubik]

厌氧的ThefirstautotrophsproducedtheirownnutrientsandreleasedO2-ametabolicby-productthathadacrucialimpactonlaterlifeforms.Theresultingozonelayerintheearth'satmospherereducedthepenetrationofultravioletlight.最早的自养生物自己生产营养物质并释放氧气，这个新陈代谢副产物对后期生命的形成有一个深远的影响。地球上大气中臭氧层的出现减少了紫外线的穿透力。Asaresult,cellswouldsurviveinshallowwaterandonthelandsurface.Theincreasingquantityofatmosphericoxygenalsopermittedtheevolutionofaerobiccellsandcellularrespiration,whichinturn

signaledthebeginningoftheglobalcarboncycle.结果，细胞就能够在浅水区和陆地上生存了。大气中氧气含量的增加使得需氧细胞进化并产生细胞呼吸，这标志着全球碳循环的开始。Althoughtheearliestcellswereallprokaryotes,byabout1.5billionyearsagoeukaryotesappeared.最早期的细胞都是原核细胞，直到大约15亿年前，真核细胞才出现。prokaryote：[,prəu‘kæriɔt]原核生物

4.TheChangingFaceofplanetEarthChangesinlandmasses,theseas,andclimatehavegreatlyaffectedtheevolutionoflifeontheearth.Thebasicpartsoftheplanetincludealight,solidcrustoverahot,semisolidmantleandaninner,partiallymoltencore.大陆板快、海洋、气候的改变对地球上生命的进化有着巨大的影响。行星的基本组成包括轻且硬的地壳、炽热的半固体地幔和局部熔融的地核。Massivesegmentsorplatesofthecrustmoveoverthemantleintheprocessofcontinentaldrift.Overthepast500millionyears,continentaldrifthassculptedtheearth'scruststoproducetheformanddistributionofpresent-daycontinents.地幔上大板块地壳的挤压形成大陆漂移。在过去的五亿年大陆漂移塑造了地壳的外观，使现在大陆的分散存在。Climaticchangesthatgreatlyaffectedlivingorganismsaccompaniedtheseplatemovements;theperiodwasmarkedbyoccasionalwavesofmassextinctionsoflivingcreatures.伴随板块运动，气候改变对活有机体有着巨大的影响。生物大规模灭绝高峰的偶然性事件的涌现是这个时期的标志。Organismswerealsoaffectedbyperiodsofglaciationthatfollowedvariationsintheearth'sorbitandintheoutputofenergybythesun.生物也受冰河期影响，在冰河期，地球轨道和太阳能的供应都发生了很大变化。5.Taxonomy:CategorizingtheVarietyoflivingThingsBiologistsusethebinomialsystemofnomenclaturedevelopedbyLin