第五章 生命进化的历程.pdf

第五章生命进化的历程 1 一、生命史研究的进展和问题 1、主要进展 （1）有化石记录的生命史可追溯 到35亿年前。 （2 ）间接的证据表明，生命史大 约有38亿年。 （3 ）光合作用在35亿年前已存在。 （4 ）真核细胞大约形成于19-20亿 年前；多细胞植物在6-7亿年发生 第一次辐射适应；多细胞无脊椎动 物5.5-5.7亿年发生第一次辐射适应； 动植物的钙化组织产生于5.3-5.5亿 年；最早的陆地植物和陆地无脊椎 动物约在4.5亿年前；陆地维管植 物出现在4-4.5亿年前。 2 • 2、问题 • （1）为什么生命的起源在地球形成的早期？ • （2 ）为什么单细胞到多细胞的进化达28亿 年之久？ • （3 ）为什么复杂的光合作用系统在35亿年 前就形成了？ • （4 ）为什么动物与植物的骨骼化同时发生？ • （5 ）集群绝灭的原因是什么？ 3 二、生命起源 • 1、地球生命的由来 • （1）超自然产生论；宗教的观点。 • （2 ）宇宙固有论 • （3 ）自生论 • （4 ）前生命的化学进化观点；目前“比较”科 学的观点。 • 根据此观点，生命起源是一个自然历史事件，是 整个宇宙演化的一部分。 4 • 2、生命的定义 • （1）结构定义 • • A 、把生命定义为某类特殊的大分子，生命现象源于 这类大分子的特殊结构，生命特征就是这类大分子 的理化性质；最简单的生命是某种生物大分子。原 生质，蛋白质，核酸。 • 非细胞生命：原体，病毒，类病毒。 • B、把生命定义为某种特殊的形态结构，一种细胞形 式或“准细胞”形式的结构，生命的特征就是通过 这种结构的膜与外界进行物质交换（代谢）。最简 单、最原始的生命是最简单的细胞。 • 奥巴林的“团聚体”和福克斯的“类蛋白微球体”。 5 • （2 ）功能定义 • 自我生产系统（新陈代谢系统） • 生命需要从外环境输入和转换能量以驱动和维 持其自身生产过程，并保持其自身远离平衡状 态。 • 生命系统的特点是它把内部各个能量转换和物 质相互作用过程耦联起来；其结果是系统的所 有组成部分，包括边界膜结构本身都能自动、 连续生产出来。 • 生命完整定义应包含结构与功能两方面：生命 是由核酸、蛋白等大分子组成的高度组织化结 构，其可在一定条件下进行新陈代谢和自我复 制。 6 • 3、生命起源研究 • （1）有关概念 • 35亿年前地球上就有细胞出现。 • 除生命外其它结构也可有自组织现象（普里高 金的“耗散结构理论”）。 • 在极端环境中有生命存在。 • （2 ）地球外的化学进化与“新泛种论” • （3 ）现代的非生物有机合成与“新自生论” • 海洋底部的“硫化物烟筒”边的极端环境可能 会形成新的非生命的有机合成。生命可能起源 于类似环境中。很多特殊的古细菌生长在此环 境中。 7