我为儿孙讲科学生命科学(二)

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翻新时间：2022-11-05

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我为儿孙讲科学生命科学(二)

生命的起源

我们所居住的地球已经存在了大约46亿年。在地球形成的早期，它非常热，也非常危险，常常受到流星撞击和火山爆发的侵袭，不可能诞生生命。然而，随着地球逐渐变冷，它的表面也变得比较平静了。从地下持续喷发的水蒸气形成了云朵，云又变成雨滴落下来。在地球上的水中，生命迹象从大约35亿年前开始显现。有些人相信生命是被专门创造出来的，但大多数科学家认为，生命来自于随机发生的一系列化学反应。经过几百万年的进程，这些化学反应逐渐把简单的化学物质塑造成为生命体。

让我们想象一下：当时年青的地球被湖海所覆盖，湖海中含有一些简单的化学物质；由于太阳照射和闪电撞击所产生的能量会使这些化学物质互相反应；逐渐地，某些这样的化学反应会创造出一些能够复制它们自己的化学物质和一些能覆盖它们的膜状物，把它们与外界隔开。

1953年，两位美国化学家哈罗德・尤里和斯坦利・米勒试着证实这样的猜测。结果他们发现，确实能够从简单的物质中制造出复杂的物质。在他们的著名实验中，他们把早期地球的湖海和大气层中存在的简单化学物质，如水、甲烷、氨和氢气的混合物放置在一个密闭容器中。他们希望看到，当这些化学物质互相反应后会发生什么现象。这一实验持续进行了一周以后，他们发现，确实有一些新的复杂物质形成了，其中就有氨基酸。我们知道，氨基酸是与构成生命体组块的蛋白质紧密相连的。

如果生命在地球上由化学反应而产生，那么这一过程在地球之外也会发生。1996年，美国科学家宣布，他们在来自火星的陨石中发现了微生物化石。但不是所有科学家都确信这些东西是化石，而且他们也不能肯定，它们一定是在这些陨石到达地球前形成的。也有许多人认为，这些化石是由于化学过程蚀刻形成的，而不是什么生命的遗存。

生命的进化

那么，生命究竟是怎样产生的呢？也许你会想，我们如果能退回到几百万年前，看看当时的生命体，那该多好啊！那仅仅是一种幻想，无法实现。于是，科学家们到化石中去寻找这一答案，因为化石就是当生命体被泥浆或砂石突然埋葬后形成的。在这种情况下，动植物的柔软部分会腐烂掉，无迹可寻；但它们躯干的坚硬部分，比如，茎秆，骨头，牙齿和壳等会非常缓慢地转化为石头。遍布全世界的化石显现了生命体在几百万年中逐渐变化的情况。有些物种灭绝了；有些老的物种发展成为新的物种，这种变化过程就叫做进化。

由于一个很偶然的机会，人们从一块化石发现：今天非常大的一个种群―鸟类―是从另一个种群进化而来，这就是始祖鸟化石。它显示这种动物既有像爬行动物身上那样的鳞片和牙齿，也有鸟类的羽毛。藉由这个证据，生物学家几乎可以肯定，鸟类是从爬行动物进化而来。

生物的进化过程

达尔文是怎样总结出进化论的理论呢？

达尔文有丰富的博物学知识，并曾在南美大陆考察，他知道南美大陆只有一种小鸟属于这种雀形目。但是，他在加拉帕戈斯群岛的几个岛上却捉到了十几种这种雀形目的小鸟，而且每种之间都有差异。最初的雀鸟觅食种子，生活在南美大陆上，而它们的后代逐渐进化成具有不同的喙和不同的生活方式的物种。觅食种子的雀鸟通常有大的强大的喙，而以觅食昆虫的雀鸟却有细而尖的喙。他非常敏锐地意识到，南美大陆的雀形目小鸟在这里已经进化成十几种鸣雀，进而他推断出世界上所有的鸣雀都来自一个共同的祖先，因为它们非常相似。

达尔文按照这种推理方式，最终推论，地球上所有的生物都有一个共同的祖先。