生命的形成条件,新生命的诞生过程
生命是宇宙中最为复杂的物质结构。今时今日,人类可以制造出各种各样复杂而精密的仪器,可以制造航天器飞出地球探索宇宙,如果拥有足够的材料,假以时日,人类甚至可以制造出宇宙天体,可唯有一样东西是人类所无法制造的,那就是生命,而且在可预见的未来之中,人类能够人工制造生命的可能性仍然是
在宇宙诞生的138.2亿年之中,物质从基本粒子的形态开始,逐渐聚合成为原子、分子,恒星、行星以及各式各样的宇宙天体逐步形成,时至今日,宇宙间的物质种类已经变得十分丰富,但如果说哪一种物质最为复杂,那么毫无疑问就是生命了。
生命是宇宙中最为复杂的物质结构。今时今日,人类可以制造出各种各样复杂而精密的仪器,可以制造航天器飞出地球探索宇宙,如果拥有足够的材料,假以时日,人类甚至可以制造出宇宙天体,可唯有一样东西是人类所无法制造的,那就是生命,而且在可预见的未来之中,人类能够人工制造生命的可能性仍然是微乎其微。人类为什么无法制造生命?原因只有一个,那就是生命太过复杂了。
一个最为简单的生命形式,也就是单细胞生命,它的复杂程度也远超任何人工制造的仪器或者设施。
生命结构如此复杂,那么生命是如何产生的呢?那还要从地球的诞生说起。我们所生存的地球大约诞生于距今45亿年以前,在地球最初诞生的岁月里,地球并不是一颗宜居星球,那个时候的地球温度是非常高的,整个星球的表面呈现熔融状态,这样的星球上是不可能孕育生命的。
后来,随着时间的推移,地球一点一点冷却,在大约6亿年以前,水蒸气以雨水的形式降落大地,海洋逐步形成。此时的地球表面还并不适合生命的存在,因为臭氧层还未形成,地球大气还不能有效阻隔紫外线。但地表不宜生存,并不等于海洋中也无法孕育生命。
一般认为,在地球形成6亿年以后,生命的基础就已经在深海中形成了。
做出这个论断并非没有依据,通过对地球早期海水成分的模拟发现,在于雷电的作用之下,地球早期海洋可以生成生命的基础物质,也就是氨基酸。当然,氨基酸并不等同于生命,但是这一模拟实验的意义在于证明了生命物质可以从无机物中产生,也就证明了生命确实可以从无到有自然形成。
科学家认为,地球最早期的生命形成于海底热泉口附近,这里有可供生命存活的条件,同时又能够为生命的存在提供必要的能量。这一推论又被称之为海底热泉口假说。而另一个与之相辅相成的假说就是RNA世界假说,因为RNA不需要借助于蛋白质进行剪切复制,所以地球早期生命的遗传物质很可能是由结构相对更为简单的RNA组成的。
知道了生命诞生的条件,接下来我们要弄清楚生命的基本结构。
最为简单的生命形式就是单细胞生命,而细胞是一种看似简单,实则复杂的物质结构,一个细胞一般由细胞膜、细胞质、溶酶体、核糖体、高尔基体、线粒体、内质网、核膜、细胞核以及核仁所组成。这些物质结构有机的结合在一起,并且能够相互配合完成工作,这对于现代科学而言仍然存在着诸多未解的难题。
事实上不要说制造一个细胞了,就算是制造一个具有功能的细胞膜都是无法做到的。生命真的无法制造吗?我们现在已经知道了生命诞生所需要的基本条件以及生命的构造,那么我们只要去模拟生命形成所需的环境,不是就可以制造生命了吗?这种做法的确可以。
模拟生命诞生所需要的条件是人类可以做到的事情,但是这样做所产生的生命并不能算是“人工制造”,我们只是模拟了一个环境,而生命仍然是在这个环境中自发形成的。
真正的人工制造生命指的是人用材料直接组装合成出具有生命的物质,而这恰恰是无法办到的。人类无法制造生命,而且在可预见的未来能够制造生命的可能性仍然是微乎其微,但这并不是因为有什么神奇的力量在阻止着人类,人类不能制造生命的原因很简单,就是生命太过复杂了。我们以为自己了解了生命的构造,事实上人类对于生命结构的了解还只不过是一知半解,对于生命体的功能是如何实现的,更是所知甚少。要真正破解生命的奥秘,可能还需要很长的时间,毕竟,生命在自然界中可是经历了数十亿年的时间才孕育而出的。
知道了生命诞生的条件,也弄懂了生命结构,可就是无法制造出生命
在宇宙诞生的138.2亿年之中,物质从基本粒子的形态开始,逐渐聚合成为原子、分子,恒星、行星以及各式各样的宇宙天体逐步形成,时至今日,宇宙间的物质种类已经变得十分丰富,但如果说哪一种物质最为复杂,那么毫无疑问就是生命了。
生命是宇宙中最为复杂的物质结构。今时今日,人类可以制造出各种各样复杂而精密的仪器,可以制造航天器飞出地球 探索 宇宙,如果拥有足够的材料,假以时日,人类甚至可以制造出宇宙天体,可唯有一样东西是人类所无法制造的,那就是生命,而且在可预见的未来之中,人类能够人工制造生命的可能性仍然是微乎其微。人类为什么无法制造生命?原因只有一个,那就是生命太过复杂了。
一个最为简单的生命形式,也就是单细胞生命,它的复杂程度也远超任何人工制造的仪器或者设施。
生命结构如此复杂,那么生命是如何产生的呢?那还要从地球的诞生说起。我们所生存的地球大约诞生于距今45亿年以前,在地球最初诞生的岁月里,地球并不是一颗宜居星球,那个时候的地球温度是非常高的,整个星球的表面呈现熔融状态,这样的星球上是不可能孕育生命的。
后来,随着时间的推移,地球一点一点冷却,在大约6亿年以前,水蒸气以雨水的形式降落大地,海洋逐步形成。此时的地球表面还并不适合生命的存在,因为臭氧层还未形成,地球大气还不能有效阻隔紫外线。但地表不宜生存,并不等于海洋中也无法孕育生命。
一般认为,在地球形成6亿年以后,生命的基础就已经在深海中形成了。
做出这个论断并非没有依据,通过对地球早期海水成分的模拟发现,在于雷电的作用之下,地球早期海洋可以生成生命的基础物质,也就是氨基酸。当然,氨基酸并不等同于生命,但是这一模拟实验的意义在于证明了生命物质可以从无机物中产生,也就证明了生命确实可以从无到有自然形成。
科学家认为,地球最早期的生命形成于海底热泉口附近,这里有可供生命存活的条件,同时又能够为生命的存在提供必要的能量。这一推论又被称之为海底热泉口假说。而另一个与之相辅相成的假说就是RNA世界假说,因为RNA不需要借助于蛋白质进行剪切复制,所以地球早期生命的遗传物质很可能是由结构相对更为简单的RNA组成的。
知道了生命诞生的条件,接下来我们要弄清楚生命的基本结构。
最为简单的生命形式就是单细胞生命,而细胞是一种看似简单,实则复杂的物质结构,一个细胞一般由细胞膜、细胞质、溶酶体、核糖体、高尔基体、线粒体、内质网、核膜、细胞核以及核仁所组成。这些物质结构有机的结合在一起,并且能够相互配合完成工作,这对于现代科学而言仍然存在着诸多未解的难题。
事实上不要说制造一个细胞了,就算是制造一个具有功能的细胞膜都是无法做到的。生命真的无法制造吗?我们现在已经知道了生命诞生所需要的基本条件以及生命的构造,那么我们只要去模拟生命形成所需的环境,不是就可以制造生命了吗?这种做法的确可以。
模拟生命诞生所需要的条件是人类可以做到的事情,但是这样做所产生的生命并不能算是“人工制造”,我们只是模拟了一个环境,而生命仍然是在这个环境中自发形成的。
真正的人工制造生命指的是人用材料直接组装合成出具有生命的物质,而这恰恰是无法办到的。人类无法制造生命,而且在可预见的未来能够制造生命的可能性仍然是微乎其微,但这并不是因为有什么神奇的力量在阻止着人类,人类不能制造生命的原因很简单,就是生命太过复杂了。我们以为自己了解了生命的构造,事实上人类对于生命结构的了解还只不过是一知半解,对于生命体的功能是如何实现的,更是所知甚少。要真正破解生命的奥秘,可能还需要很长的时间,毕竟,生命在自然界中可是经历了数十亿年的时间才孕育而出的。
人类现在依然无法创造单细胞生物,大自然是如何诞生生命的?
从宇宙诞生至今已经过了138亿年的时间,而地球诞生至今,不过才46亿年的时光,与宇宙存在的时间相比,实在是小巫见大巫。
但不可否认的是,地球是一个神奇的存在,那就是与宇宙中的其他星球相比,地球存在着生命,有人类这样的智慧文明生活。
时至今日,我们现在的科技发展如何呢?总的来说,人类近50年的科技发展突飞猛进,现如今我们人类的科技水平已经算得上是高度发达了,在很多领域里的研究成果已经超乎了我们的想象,现在的科技,不再是去简单的帮助人类,而是在改变人类。
比如我们研究的医学可以延长人类的寿命;而我们发展出的汽车、飞机、船加快了人类的活动;计算机及网络把一个大的地球变成了一个小的地球村。
还有人类自己制造的超级计算机,其计算能力已经远超人类自身;以前古人无法想象的火箭,现如今的科技已经可以走出地球,而我们现在也已经登上了月球。不得不承认,人类的科技水平正在飞速发展。
虽然人类现在的科技很发达,但人类却制造不出一个最简单的生命,其实就拿我们常见的单细胞生命草履虫来说,其精巧的结构,复杂的生命过程,还有繁殖的方式都是人类目前不可逾越的一种生命方法。
什么是单细胞生物?单细胞生物和它的名字相似,指的就是只由单个细胞组成的生物,而且它们经常会聚集在一起成为细胞集落。
虽然只是由单个细胞组成的,但据生物学家们了解,在地球上最早的生物形成就是大约在距今35亿年前至41亿年前,而原核生物就是最原始的生物,单细胞生物就包括所有的古细菌和真细菌以及很多的原生生物。
虽然用我们肉眼是很难看得见,但它们种类很多,大多都广泛分布于淡水、海水和潮湿的土壤中,而且能够直接与其生活环境进行物质和能量交换。
最重要的是单细胞生物是可以独立地完成一般器官所能完成的生理功能,就比如营养、呼吸、排泄、运动、生长、生殖,以及对外界刺激做出反应等等的生命活动,不过它们却不能在干燥的环境中存活下去。
但是可不要小看单细胞生物,虽然它们大多都个体微小,但是对我们的生活有着密切的关系。比如单细胞生物中最常见的草履虫就对污水净化有一定的作用。
曾经有生物学家统计发现,一只草履虫每小时大约能形成60个食物泡,每个食物泡中大约含有30个细菌,因此,一只草履虫每天大约能吞食43000个细菌。
当然并不是所有单细胞生物都对人类有利,就像疟原虫,痢疾类变形虫等人体内寄生虫危害人类健康,还有海水中的某些单细胞生物大量繁殖可能造成赤潮。
地球为什么能孕育出生命?在其他已知的星球上并没有发现生命,似乎只有地球出现了生命并建设了人类文明,可是在科技如此发达的今天,我们都还是无法制造出生命,那生命究竟是怎样出现在地球上呢?
而且曾经有科学家们观察发现木星和土星表面有非常多的陨石坑,这说明小行星撞击木星是经常发生的事情,同时也证实了木星和土星保护地球的功劳是非常大的。
第三就是太阳系边缘有两道强力防护墙——太阳系的边缘有柯伊伯带,虽然目前科学家们并不知道里面有多少天体,但它却给太阳系起了很大的保护作用!
最后就是地球本身就有厚厚的大气层和强大的磁场,大家应该都知道如果一颗行星想要诞生生命,大气层肯定是必须的,它能够抵挡太阳风和宇宙的强辐射。
而且还能够强力的阻挡小行星的撞击,强大的磁场还能够让地球的大气层牢牢的在地球周围,能够保护液态水和空气,而且地球的磁场能够向外太空延伸数千公里。
人类为什么制造不出生命呢?上面已经说到了地球上出现生命可并不是偶然,而是多种条件的总和。
而人类科学家虽然已经深入研究到了分子层面的生命,但生命科学领域还是有很多问题并没有研究出来,比如曾经科学家就发现生命中的DNA双链之间并不是完美的配对,其中一条单链还能形成一些折曲的结构,也就是没有配对的碱基对。
而即使人类制造出了生命体的结构,又怎么保证它是有意识,能表现出生命体的各种特征呢?总而言之,生命可以说是非常精密的“机械”,其复杂程度是人类永远无法逾越的一个问题,再加上我们至今还没有研究透生命体的空间结构,所以人类通过实验室创造出生命的概率微乎其微。
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