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生命的起源

生命的起源

人们一直在从不同角度探索生命的起源。地质学家曾艰苦地从地质记录中寻找最早生命的化石证据,生物学家和生物化学家也已经为模拟生命起源进行了多种实验和设想了不同的模型。然而对于生命的出现究竟是开始于地球,还是开始于其他宇宙体、后来被带至地球的问题,迄今仍处于争论之中。最近,美国宇航局埃姆斯研究中心的科学家在模拟太空中低温、没有空气、充满辐射的恶劣条件下的一项实验中发现,一些简单、常见的有机分子自发组装成了能够作为原始细胞壁的膜。这些膜像肥皂泡,具有半渗透性。这种膜容许水和氧气自由进出,它正是生命所需要的那种膜(2001年1月30日出版的美国《国家科学院院报》)。这一成果不仅暗示有可能宇宙中到处都存在着初始生命,而且还有利于地球上的生命是由星际太空有机化合物引发的观点。

人们尚不能确知生命是怎样起源的,但一般认为生命发展最合理的第一步,应是作为生命系统基础的碳的有机化合物通过非生物方式的合成。现在已有相当多的证据可以说明这些有机化合物能通过非生物方式产生。例如,碳质球粒陨石就含有机物质,对这类陨石进行的化学分析发现其中含有多种有机组分,诸如糖类、有机酸和氨基酸等,它们被认为形成于星际空间。最有意义的发现是陨石中的氨基酸含有的左旋(L-)和右旋(D-)立体异构体各占一半,而地球上生物来源的氨基酸则以左旋立体异构体占绝对优势。这为陨石中氨基酸由非生物方式形成提供了进一步的证据,至少可以说明陨石的氨基酸没有受到地球物质的污染。

在20世纪50年代初,Stanley Miller进行了首创性的实验研究,他尝试确定有机化合物是否能在由水和假定的4 Ga前地球大气圈中可能存在的各种气体组分中形成。他按原始大气圈的可能组分为CH4、NH3、H2制成配料,置于烧瓶中,并以放电火花代替闪电效应刺激试料混合物。结果几天后实验产生出氨基酸和一些简单、还原性的有机分子(Miller,1953、1957)。应用放电火花和紫外光照射刺激H2O、CO2、N2和CO气体混合物(更符合地球早期脱气成因大气圈的成分)的类似实验同样产生出一系列有机化合物,诸如氨基酸、HCN和甲醛等(Chang,et al.,1983),甲醛可结合形成糖。加热也可促进类似的反应。然而,在所有加入了自由O2的实验中,均未能合成任何有机化合物,因为在简单有机产物能够聚集之前就已被O2迅速地氧化了。

虽然氨基酸和其他简单有机分子似乎比较容易形成,但这些分子是怎样结合形成第一批像RNA(ribonucleic acids———核糖核酸)那样的复杂分子的仍是未解决的难题。后来的研究表明RNA很可能对于生命起源曾经起了主要作用,因为 RNA分子具有分裂和产生一种能对生物复制过程起催化作用的酶(Zaug and Cech,1986)。在古太古代产生 RNA 分子的必要条件包括:有机分子的供应,一种使分子发生反应以形成 RNA的机制;一种作为容器的矿物,它能保留住RNA的分离部分使之能有助于进一步复制;一种能使某些 RNA免受其他种群混入的机制;以及某些形成一种膜作为包围原始细胞壁的途径(Nisbet,1986)。太古宙期间,海底热液系统可能提供了这些条件(Gilbert,1986)。在实验室进行的实验中,RNA的分裂发生于温度大约为40℃、溶液中 pH值变化于7.5~9和存在Mg+2离子的条件下,这些均与海底热液系统出口附近的条件相似。粘土矿物可能曾起着更重要的作用,并实际上提供了一种复制的方法。第一批基因可能曾形成于粘土的互层位置,并且首次复制可能曾是粘土的无机增生。而后,吸附于粘土上的有机化合物通过反应形成 RNA,经过自然选择,RNA分子最终脱离了它们的寄主粘土(Cairns-Smith,1982)。沸石可能是另一种催化剂,它具有大量不同形状和大小的孔隙,这种孔隙允许微小有机分子通过,而不让大分子通行(Nisbet,1986)。沸石类也是海底热液系统———“黑烟筒”周围特征的次生矿物。沸石类矿物中各种大小孔洞的意义在于,一个分裂出的RNA分子可能被限制于这样的孔洞中,在其中它能有助于母分子的复制。很可能首批多核苷酸链就曾形成于早期海底热液喷口附近的某个地方(Condie,1989)。

生命复制的下一个阶段可能是由氨基酸形成蛋白质,然后DNA(deoxyribonucleic acid——脱氧核糖核酸)必定形成,并且作为原始基因库而盛行起来(Gilbert,1986)。再下一个发展阶段似乎应发展出能起能量供应和新陈代谢作用的细胞膜,这两者对于活细胞的发展是关键性的。遗憾的是对这些发展阶段还未能真正了解。近年,在实验室中产生出了能进行复制的有机分子,暗示着可能存在由非生物合成增强有机分子初始产出的潜在机制(Hong et al.,1992;Orgel,1992;Lee,et al.,1996)。其他实验已合成出被称为微胞(micelles——胶体分子团)的简单有机结构,能复制自己的外部构架(Bachmann,et al.,1992)。现已有较充分的理由相信,控制自我复制的最早遗传物质可能不是DNA,而是有关的分子RNA,后者也能够起催化作用(de Duve,1995;Robertson and Miller,1995)。虽然至今还难以通过实验手段将简单有机分子聚合成能进行自我复制和新陈代谢、并被膜所包围的生命体,但看来很可能在不久的将来会合成出具有上述许多特性的有机物质(Schlesinger,1997)。

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

让你快速理解生命和思想还有基因,其实道理很简单。

简单说,打比方,就是u盘的起源。是一种存储和程序,简单说叫电磁,高级说可能是化学电磁。

这个u盘哪里来的?

无机物通过电激发,转化成基本各种有机物,有机物聚集,具备电磁化学磁的数据存储能力,好比是形成了一个空U盘。

这个u盘数据程序哪里来的?

接下来就是通过电子方式对这个‘磁盘’进行读写操作,可以说是没完没了的读写永不疲惫。直到有一天,神奇事情降临了,这些存储的01010101数据巧合的组成了一个程序。也可以说这就是生命的诞生。

这个程序不断修改完善,,,,,突然变成了一个简单的ai高级程序。这个ai智能程序不断增加数据量,最后形成了一个庞大的智能数据链。

就在上诉同时,这些存储数据其实从一开始就具有双向能力,存储和擦除更新。这个存储过程其实就会发射电信号,反过来电信号可以驱动有机体产生运动。随着程序的逐渐高级化,他可以驱动的生命可以有非常复杂的动态,动态即生命。这时候细胞诞生了,细胞也重复着聚集和数据存储擦写,后面会演化成更高级的ai程序,多细胞诞生了,且有高级的ai程序驱动去运动。再高级就是动植物生命出现,当然ai也更高级了。

简单的说就是生命两个要素或者叫三要素也行

两要素,物质,电磁或化学磁存储能力。无形的东西就是数据和程序偶然的诞生必然的发展

三要素,无机物,有机物,电磁或化学磁存储能力。无形的东西就是数据和程序偶然的诞生必然的发展

那人的大脑里有什么呢?就是就是这些数据,和一些运行的高级ai程序。存储方式可能更接近化学磁的方式。这些程序就来自地球第一个细胞诞生之前有机物那些数据ai

只不多你并不知道你的脑子装了什么程序,其实还有每个细胞其实也是存满了数据和程序。所以你并不清楚你的脑子里装了什么程序,更像是一个电脑病毒在驱动你器官,行为和思想。(有机物也可以存储数据,更别说细胞了)

你的大脑更像是一个大型通讯服务器,而你的细胞可能是无数台小电脑。功能用途不同各有分工,但他们整体是联通的,一个完整的体系。大型服务器负责你的思想和遗传系统构建方法,而小电脑一般只负责你的生命和遗传和健康数据。

引申:

克隆技术就可以通过一个细胞重新复制你,可见细胞存储数据量还是海量的。科学家研究的细胞存储介质细胞硬盘,一个肉眼看不见的东西即可存储几个tb的数据。

你可复制一个爱因斯坦,但是爱因斯坦的大脑,即大型通讯服务器构架却可能复制不出来。你只能复制一个看上去不太聪明的爱因斯坦。要想完全复制,还必须从拷贝爱因斯坦的大脑,这一部分数据和存储与程序必须补上。可惜这些东西可能已经毁坏无法拷贝。