在地球上,居住着无数的“居民”。有的翱翔于云端之上,有的扎根于土壤之间,有的寄身于洞穴之内,有的潜游于湖海之中。有的朝生暮死,有的长寿千年。尽管它们干差万别、多种多样,但都有一个共同的特征,即有生命。这些“居民”大致可以分为3类:动物、植物、微生物。它们共同组成生物界。根据科学记载,动物有100多万种,植物有30多万种,微生物也有好几万种。但实际上生物的种类远不止这些,因为有很多种生物还未被发现,科学家们还在寻找之中。人类本身也是生物界中的一类,只因为人会劳动、会思想,与众不同,所以被誉为“万物之灵”。
生物有着各种各样的生命活动。最常见的是任何生物都有生、有长、有老、有死。一粒种子在有空气、水分、营养物质存在及一定的温度条件下,从发芽、生长、开花、结果,到最后死亡;一个初生婴儿,经哺乳期、幼年、少年、青年、壮年直到衰老去世……这些都是生物体进行生长发育的生命现象。所谓生长发育,就是生物体摄取外界物质建造自己身体的一系列量变和质变的复杂过程。在生长发育过程中,生物体要不断地进行新陈代谢。新陈代谢是生物体最基本的生命活动,也是生物和非生物的主要区别。
另外,还有一种生命活动,这就是生物繁殖后代——“生儿育女”。繁殖亦称生殖,是生物体生长发育的必然结果。凡是生物都具有繁殖后代的本能。生物如不能繁殖,种族就会灭绝,生物界也就不会继续存在。
环顾广阔的自然界,我们到处都可以发现生命的踪迹,察觉到生命的活动。具有生命的有机体尽管多种多样,干差万别,但它们都有生、有死,都能在成熟之后,采取一定的方式繁殖后代。地球上的各种生物都是“远亲近戚”,都是从一些最简单、最原始的生命类型逐渐演变而来的。那么,地球上最初的生命又是怎样诞生的呢?
对于生命起源的问题,从古代到17世纪一直盛行着“自然发生”的观点。这一观点根据简单的观察,认为生命是从非生命物质中快速而直接地产生出来的,如从汗水中产生虱子,从腐肉中生出蛆,从潮湿的土壤中长出蛙等。直到17世纪初,范·赫耳蒙特还开出了制造老鼠的处方:把小麦苗和被汗水浸湿的衬衣都放进容器里进行“发酵”,经过2l天就会长出活的老鼠。到了17世纪中叶,人们开始用实验的方法探讨生命起源的问题。1669年,意大利医生弗朗西斯科·雷第首先用实验证明腐肉本身并不会生出蛆,只有当蝇卵落在腐肉上才会长出蛆来否定了“腐肉生蛆”的观点。
19世纪,巴斯德做了一个经典的实验:将肉汤煮沸后不封闭管口,使空气通过一段由水蒸汽凝结成水液的曲颈而进入烧瓶,空气中的微生物则不能进入烧瓶,这种烧瓶中的肉汤过了几个月仍然很新鲜,而在没有曲颈的烧瓶内,肉汤在几小时内就腐败了。实验表明:液体腐败是由于微生物的活动而引起的,如果有机浸液未被环境中的微生物所污染,就不会生出任何生命来。
那么,生命是从何而来的呢?
特创论认为生命是由超物质力量,或者是一种超越物质的先验所决定的。这是在人类认识自然能力很低的情况下产生的观念,后来又被社会化了的意识形态有意或无意地利用,致使崇尚精神绝对至上的人坚信特创论。
无生源论认为上古时期人们对自然的认识能力较低,但已能进行抽象的思维活动。根据现象做出了生命是自然而然地发生的结论,代表思想有中国古代的“肉腐生蛆,鱼枯生蠹”和亚里士多德的“有些鱼由淤泥和砂砾发育而成”等。
生源论。随着认识的不断深入,人们认识到蛆是由苍蝇产卵而来,巴斯德之后,人们认为生命由亲代和孢子产生,即生命不可能自然而然地产生,但是生源论没有回答最初的生命是怎样形成的。
宇宙胚种论。随着天文学的大发展,人们提出地球生命来源于别的星球或宇宙的胚种,这种认识风行于19世纪,现在仍有极少数人坚持这种观点。根据是地球上所有生物有统一的遗传密码和稀有元素钼在酶系中有特殊的重要作用等事实。 化学进化论主张从物质的运动变化规律来研究生命的起源,认为在原始地球的条件下,无机物可以转变为有机物,有机物可以发展为生物大分子和多分子体系,直到最后出现原始的生命体。1924年,前苏联学者奥帕林首先提出了这种看法;1929年,前英国学者霍尔丹也发表过类似的观点。他们都认为地球上的生命是由非生命物质经过长期演化而来的,这一过程被称为化学进化,以别于生物体出现以后的生物进化。1936年出版的奥帕林的《地球上生命的起源》一书,是世界上第一部全面论述生命起源问题的专著。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地被绝大多数科学家所接受。
天文学、地球化学、地球物理学、地质学、宇宙考察等方面的资料告诉我们:我们现在的太阳系——太阳、地球以及太阳系的其他行星都是由同一个宇宙尘埃云和同样一些物质形成的。地球诞生的年代大约是距今46亿年前。当时,固体尘埃聚集结合成为地球的内核,外面围绕着大量的气体,绝大部分是氢和氦。此后,由于物质集合收缩及内部放射性物质产生的大量热能,使地球的温度不断升高,大气中气体分子运动速度增大,一些分子量较小的气体终于摆脱地球的引力,不断地逸到宇宙中去。同时,强烈的太阳风也把地球外围的气体分子(如氢、氦)吹开而消失到宇宙深处。因此,在地球的历史上,虽然最初有很多的大气,但此后有一段时期,其大气层几乎完全消失了。直到地球表面温度逐渐下降以后,才重新产生大气层。
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