第1章 生命的起源與生物的進化(1 / 3)

第1章 生命的起源與生物的進化

1.沒有生命就沒有一切

沒有生命,就沒有今天的一切;為什麼說生命給了我們一切?它與非生命有什麼本質的區別?

為什麼生命能夠改變地球的麵貌,以致發展到今天如此高度發達的人類文明社會呢?這還得從它與非生命的區別說起。

生命與非生命物質的最基本區別是:它能從環境中吸收自己生活過程中需要的物質,排放出自己生活過程中不需要的物質。這種過程叫做新陳代謝,這是第一個區別。第二個區別是能繁殖後代。任何有生命的個體,不管他們的繁殖形式有如何的不同,他們都具有繁殖新個體的本領。第三個區別是有遺傳的能力。能把上一代生命個體的特性傳遞給下一代,使下一代的新個體能夠與上一代個體具有相同或者大致相同的特性。這個大致相同的現象最有意義,最值得我們注意。因為這說明它多少有一點與上一代不一樣的特點,這種與上一代不一樣的特點叫變異。這種變異的特性如果能夠適應環境而生存,它就會一代又一代地把這種變異的特性加強並成為新個體所固有的特征。生物體不斷地變異,不斷地遺傳,年長月久,周而複始,具有新特征的新個體也就不斷地出現,使生物體不斷地由簡單變複雜,構成了生物體的係統演化。

2.刨根尋源話生命

在幾十億年前,地球在茫茫的宇宙中孤獨地轉著。它寂靜無聲,沒有生命。那麼,地球上最早的生命是什麼?它們是怎樣產生的呢?

地球大約是46億年前形成的,當地球演化到一定階段,有了水、氣、土、光,有了適當的溫度,形成了海洋,才有了孕育生命的條件。雨水和河水不斷把各種化合物帶到海裏,它們互相作用,漸漸產生了結構複雜的化合物,於是出現了最初的生命。

首先出現的生命是些單個細胞,像些小果凍,構造簡單,體型微小,靠海裏的混合物為食。它們能夠生長、分裂,經過漫長的歲月,終於形成最簡單的植物和動物。

不過,最近有科學家發現,可能是金星上的微生物通過隕星來到了地球上,""播下""了生命的""種子""。

生命的起源

地球在最初的10億年中沒有生命。有的科學家推斷,生命是由大氣中的化學元素,從閃電之類的自然現象中獲得能量,偶然將元素結合起來,於是產生了最簡單的生物分子形式--氨基酸和核酸。現在找到的最早化石是出現在南非的細菌球狀和杆狀結構化石,現已確定這是35億年前的化石。但根據對化石的科學測算,最早、最原始的藻類和微生物大約生長在5億至6億年以前。

3.植物登陸

春暖花開,萬物複蘇,在幾億年前是看不到的。那時的陸地一片荒寂,連最簡單的生命也沒有。從海洋到陸地,是誰率先開始了第一次偉大的登陸?為什麼藻類能夠最早上岸呢?

4億年前,地球上逐漸變得溫暖了,甚至出現了相當長時期的無雨少雨的旱季。於是,海裏的生物逐漸向陸地遷移。我們都知道,動物和植物都是生物,具有生長、發育和繁殖能力。最先遷移的可能是植物。

科學家發現,陸生植物的祖先是藻類。藻類在水中生活,由水供給它們營養。後來,藻向陸地移動,開始在水邊濕地上有了幼小的藻類。這些藻類和現在的不一樣,它們有直立的莖,卻沒有正常的根和葉。時光漸漸流逝,數不清的日子過去了,這些小小的植物終於變成有根有葉了。別看這兒寫的隻是幾句話,它們從海裏向陸地的大搬家,經曆了上億年的時間呢!

■最低等的動物

因為原生動物的身體結構原始而簡單,整個身體隻由一個細胞構成,大小一般都在1毫米以下,但這個細胞能獨立進行消化、呼吸、排泄、繁殖等。而其他所有的動物都是由許多細胞構成的,在各方麵都比原生動物高等。

4.植物中的魔術師-葉子的形成

沒有了生機盎然的綠葉,地球將會顯得多麼地蒼白和貧脊!然而,在4億年前,地球上真的一片綠葉也沒有。是誰給了地球一片綠色的風景,綠葉是如何形成的呢?

葉子沒有誕生以前,植物的體軸朝著兩個方向發展來增加對太陽光的接觸麵積。一個發展方向是:體軸的表皮細胞凸出,形成細刺狀來增加對太陽光的接觸麵積。後來細刺慢慢增粗、加長,有的變成鱗片狀。由於鱗片狀的小型葉的裏麵沒有維管束(即通常所說的葉脈),等於缺乏支持葉子維持一定形狀的骨架,和保證水分和無機鹽與營養物質進行上下交換的輸導組織。因此這不僅限製了葉子本身向更大的麵積發展,而且也限製了對光合作用效率的提高。距今3.9億年前的泥盆紀早期時,大都是屬於這樣的小型葉。另外一個發展方向是:有些原始陸地植物的地上部分兩分叉的軸器官中,其中有一部分兩分叉的軸器官的頂端扁化,與同一個兩分叉出來的嶄經過扁化以後慢慢靠攏、聯合,進而相鄰兩分叉且扁化了的軸之間再相互靠攏、聯合,最後呈楔狀葉,兩分叉且扁化了的軸聯合得越多,楔形葉的形狀越寬。多到一定程度就成了扇形葉,現在常見的草木蕨類植物鐵線蕨,木本植物的銀杏葉子以及被子植物毛茛科的獨葉草都是這種形式。這種葉子中的葉脈,相當於最原始陸地植物軸器官的中柱。在闊葉類植物中,這種脈序是最原始的形式。其它網狀脈(如木蘭葉、楊樹)平行脈(如稻葉、麥葉),和羽狀脈如(芭蕉)等脈序都是後來才演化成的。葉脈,特別是中脈的產生,不僅方便了葉子內部無機物和有機物之間的交換,而且也為葉子向大型化方向發展提供了支持的保障。被子植物的生殖器官,則是葉子進一步演變並變得麵目全非的結果。

5.弱肉強食的恐龍世界