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生命在海洋陆地同时产生

已有 987 次阅读 2021-11-5 16:53 |系统分类:科研笔记

生命在海洋陆地同时产生

生命起源包括四个阶段。 第一阶段:小分子有机物形成。 一氧化碳、二氧化碳、水、氢气、氨气等在闪电、宇宙射线、紫外线等提供的能量作用下,不断形成氨基酸、嘌呤、嘧啶、核苷酸、高能化合物、肪酸等各种类型的小分子有机物。 第二阶段:大分子有机物形成。 在干湿交替的水陆边界,当在较干燥的环境下,各种类型的小分子有机物自发以各种不同的组合形式连接起来,形成蛋白质、多糖、核酸等大分子有机物。生命的特征之一是自我选择。早起形成了大分子有机物,通过自我选择作用,20多种氨基酸在无数次竞争中胜出而保存下来形成能够形成生命的蛋白质。相较于其他的氨基酸,干湿交替环境下,现今蛋白质中发现的20多种氨基酸更容易自发地形成长链。在大分子有机物形成阶段自我选择已经发挥重要作用。这表明在大分子有机物形成阶段,自我选择的生命特征已经开始出现。 第三阶段:多分子团聚体形成。 在水陆边界,在不断的干湿交替作用下,蛋白质、多肽、核酸和多糖等大分子有机物不断地自动浓缩聚集为各种组合的小型球状液滴,形成多分子团聚体。多分子团聚体开始具有合成、分解、生长、生殖等生命现象。内部的化学特征显著地区别于外部环境水,开始形成一定边界,外面开始出现原始膜。多分子团聚体能从周围吸入某些分子作为反应物,还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应,反应的产物也能从团聚体中释放出去。多分子团聚体具有一定的物理、化学结构,这种独立的结构,可以脱离外界环境的影响,不容易被外界条件破坏,在这种体系中有蛋白质和核酸同时存在,核酸不具有酶的催化作用,蛋白质不具有复制性能,二者配合形成完整的调节系统,至于核酸密码的形成,需要长时期的无限次配合及选择。通过原始膜的控制与周围环境发生物质交换,原始膜控制某些物质能否进入,控制环境对生物系统的作用。多分子团聚体的最大特征是能通过它的外面选择性吸收周围的物质,并在其内部发生酶促反应,如团聚体可以完成将磷酸葡萄糖转化为淀粉的代谢反应。在自然选择中,多分子团聚体不断进化,结构、功能不断完善,不断复杂化。 另外一个生命特征是自我复制,生物细胞均通过RNA转录DNA信息而进行世代间传递信息,一些RNA病毒能靠RNA完成自我复制传递信息。而这些多分子团聚体已经开始显示原始生命特征。另外,生命的特征是不断与环境进行物质和能量交换,而多分子团聚体通过外模选择性吸收周围物质,并在内部发生酶促反应。这表明,在大分子有机物形成多分子团聚体阶段,自我选择发挥了重要作用,自我复制的生命特征已经开始出现。 第四阶段:原始细胞诞生。 在RNA的产生过程中,会附带产生一种带电镁分子,这种分子会破坏细胞膜。科学家一直未能复原早期地球的RNA细胞膜共存环境。2019年,华盛顿大学的实验表明某种特定的氨基酸,可以让细胞膜保持稳定。实验把包括水、原始蛋白质片段、RNA和脂肪酸片段等放进简化的“原始汤”中,结果显示,在水中,脂肪酸能够自发组合成细胞膜,形成一种类似于装满水的气球结构。当水中有盐或带电分子,细胞膜很容易瓦解。同时也发现,某种特定的氨基酸,能够和脂肪酸细胞膜粘合在一起。在显微镜下,细胞膜在被这些氨基酸粘合后,会显得更厚、更亮。有时还会形成一种多层结构。在往水中加入盐或镁之后,这些细胞膜依然完好无损。这表明氨基酸让细胞膜保持了稳定。 生命的最重要特征是自我隔离,这种自我隔离结构就是细胞膜。在干湿交替和土壤的共同作用下,多分子团聚体已经出现自我隔离功能,而磷脂在自我选择的作用下不断胜出,不断形成具有自我选择、自我复制、自我隔离的完整生命特征的细胞。 地球的原始生命起源于不断干湿交替的水陆边界,在水陆边界,不断由小分子有机物通过化学作用逐渐形成小分子有机物,小分子有机物在干湿交替作用下形成大分子有机物,大分子有机物在干湿交替和土壤共同作用下形成多分子团聚体,多分子团聚体形成完整的自我隔离系统后形成细胞。最初的细胞诞生在干湿交替的水陆边界,因此适应水陆两种不同的环境,这意味着水生生物和陆生生物同时产生。



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