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人类生命发展的完整过程,生命发展的历程

地球上的生命从无到有,从最简单的单细胞形态到复杂的人体结构,这亿万年的演化历程里,有十个决定性的时刻主导了生命的演化走向,直接导致了我们现在以人类的身份生活在地球上,这十大奇迹分别是:

1.生命原材料的诞生

38亿年前,地球完全被海水覆盖,每天只有五个小时,那时的地球上还没有生命的痕迹。生命是如何诞生的,克里斯蒂·安·德·杜维认为这是一个化学问题。

科学家在深海海底找到了原浆喷发留下的热泉口,在一些碱性的热泉口周围,喷发物(含硫矿物)在海水中冷却形成有微小气泡和空腔的复杂结构,在这些空腔中氢气和二氧化碳反应形成了有机分子,这是构成生命的原材料。

2.DNA的形成

有了生命的原材料,要出现生命,我们还缺乏编码这些原材料的核心工厂——DNA。DNA负责将生命通过下一代遗传下去。DNA有4种碱基,他们两两成对构成双螺旋基因链。人类的基因链多大30亿个碱基对。

遗传是DNA 复制的过程,不断地复制中会出现突变,因此孩子不可能和父母长得一模一样。人类的基因组有600万至1000万的差异,正是这些差异使得我们不同于他人。

最早的DNA来自热泉口,由核苷酸和核糖核酸反应合成。DNA能将遗传基因无限地复制和保留下来,今天所有的动物都来自同一个DNA,正是这样的机制致使生命演化成如今这样一个缤纷的世界。

3.植物出现了光合作用

生命和DNA的出现并不能维持生命,地球上还缺少最重要的生存因子——氧气。氧气氧化成臭氧阻挡紫外线,保证生物的有氧呼吸,使能量得以转化,更促进了大型生物的形成。

而氧气则来自植物的光合作用,植物的叶绿素通过反应将光,水,二氧化碳变成有机物和氧气。那么光合作用又是怎么产生的呢?

地球还只有细菌的时候,一部分细菌已经能够利用太阳光从海洋中的硫化氢里提取电子,电子与二氧化碳形成糖。同时为了抵御强烈的紫外线辐射,细菌吸收了许多锰元素形成锰原子簇,锰原子簇保护细菌的同时从水中吸收电子,释放氧气。

起初这个过程很慢,但有了叶绿素的加入,这个反应过程越来越快 ,光合作用最终诞生。这些细菌也渐渐进化成藻类和更高级的植物,光合作用也成为地球上最高效的制氧机制。

4.复杂细胞的出现

从地球出现生命到光合作用的形成,细菌统治地球达30亿年。直到六亿年前的某一天,以真核细胞为基础的多细胞生物忽然诞生,并以惊人的速度疯狂进化,在距今5亿4000万年前出现了伟大的寒武纪大爆发,各种生命形态一夜之间出现在地球上。

正是由于真核生物的出现,地球的生命之树才变得枝繁叶茂,开花结果,诸如动植物登录,恐龙崛起,哺乳动物的兴盛等等真核生物事件集体爆发。

真核细胞是怎样诞生的呢?这源自于两个细菌意外的融合,一个细菌钻到了另一个细菌的体内诞生了细胞核,这个细胞开始变大并吞噬周围的细菌,而不是像以前那样保持稳定不变的状态。这次偶然事件创造了奇迹,从简单的细菌到复杂的真核生物,这是地球生命历史上重要的转变。

5.有性繁殖

性最早诞生在一个完全无性的世界中,首先两个细胞发生了融合,之后染色体分离在进行重组。为了繁衍,绝大部分物种都选择了有性繁殖,有性繁殖通过基因重组保证了遗传的多样性。达尔文认为性的有点在于杂种优势,子女能从父母那里遗传到更好的基因。

性不仅有利于生物个体的生存,对于群体同样有利,通过有性繁殖,那些有益的的突变能在群体中快速扩撒,使物种变得更强大。正因为有了性,生命才能够向无限种可能前进,它是美好而伟大的发明。

6.生物出现了运动能力

距今2.5亿年前,一场爆发于二叠纪末期的大灭绝摧毁了地球上95%的物种,当生命从这场沉重的打击恢复过来后,曾经“静态”的世界突然变得活跃起来,运动产生了。

运动的起源还是个未解之谜,我们只能确定运动诞生于远古的真核细胞。运动显然给真核细胞带来了巨大的优势。运动使生命可以去到更远的地方,可以使动物主动追逐猎物。从进化的角度讲,运动加快了进化的节奏。

其实植物也在运动的潮流之中。有花植物通过艳丽的花朵和甜美的果实吸引昆虫和其他动物,帮助他们繁殖和传播种子。

运动的核心是肌肉,肌肉结构能将化学能转变成机械能,提供运动的驱动力。

7.视觉的产生

如果没有眼睛,世界将是一片黑暗,我们捕捉到的信息也不会如此具体多样。动物界的38个门中只有6个门有眼睛,但是长有眼睛的动物却占据了95%。比起听觉和嗅觉,眼睛能够提供更加直接的信息,但眼睛同时是耗能最高的器官 ,它消耗氧气的能力比大脑还要强。

眼睛又是如何来的呢?目前已知最早具有成像晶状体的动物是三叶虫,出现在距今5.4亿年前。晶状体中有一种重要的感光细胞,其中含有视紫红质。

感光细胞在脊椎动物和无脊椎动物身上都有发现,说明两者来自共同的祖先。在净化的道路上,脊椎动物的感光细胞成为眼睛的重要组成部分,而无脊椎动物的感光细胞成为分辨昼夜的生物钟。

尽管三叶虫已经非常古老,但最早出现眼睛的生物却是更为远古的藻类。科学家在藻类体内发现了光敏色素,光敏色素使藻类对光线做出反应,使含有团藻的海水发光。团藻的光敏色素恰好是视紫红质,这预示着所以动物的眼睛都起源于一种会发光的藻类。

在生命进化的历史中,感光细胞只演示了一次,正是这次尝试成为眼睛的起点,让我们能够看到美丽缤纷的世界。

8.热血的产生

热血是高级动物的标志,包括我们人类在内的哺乳动物和鸟类都属于热血动物。相对于冷血动物,热血动物具有更高的代谢率,更加活跃,获得了夜间活动的能力,有更高的智力,更持久的力量和速度。

最早的热血动物出现在距今2.5亿年前的三叠纪早期,它们是哺乳类的祖先犬齿兽类,而且是犬齿兽类中的素食者。素食者为了获得更多的氮来制造DNA和蛋白质,必须吃掉大量的植物,迷失和消化过程中便产生了更多的热量,于是哺乳类成了热血的类群。

鸟类的热血起源不同于哺乳类,其来自于白垩纪的小型兽脚类恐龙,这些恐龙有长羽和气囊,具有很高的新陈代谢率。

热血的高消耗限制了哺乳类和鸟类的种类和数量,但却带来了栖息地的不断扩展,生命因此挑战极限,能够扎根高耸的雪山和两极寒冷的冰盖。

9.意识的出现

意识让人类不同于其他动物,我们能对周围的一切做出反应,懂得思考和总结。意识并非神赐,而是进化的产物。

为何说意识是进化的产物呢,研究证明,不同的情感和意识来自大脑的特定区域,当我们用物理手段 *** 大脑某个区域时就会产生特定的感受。意识与大脑通过物理过程联系在一起,当大脑出现疾病的时候,意识也会受损。阿尔茨海默症,癫痫就是最明显的例子。

意识不是人类独有的,许多情绪来自于脑干和中脑,几乎所有的脊椎动物都有这些结构,因此它们与人类一样有恐惧,饥饿,口渴,疼痛等感受。相比而言,我们人类有更复杂丰富的意识,这基于我们数量庞大的神经元。

意识的根本是关于生命和死亡的认识,它是大脑对现实世界的反应。

10.死亡

死亡是我们每个人都要面对而又不想面对的事,为什么生命经历30多亿年却没能终结死亡呢?

最初的生命形式细菌就已经面对着死亡,而死亡完全是它们有意而为之的。多细胞生物的死亡由线粒体执行,目的是惩罚企图独立的细胞。以人为例,我们的寿命延长时,隐藏在基因里的那些不利的因素就会被启动,各种老年病接踵而至。今天医学的突飞猛进延长了我们的寿命,却没有跟我们带来更多的健康,衰老无法阻止。

导致衰老的元凶是自由基。在生命中,呼吸和新陈代谢越快,自由基的泄露也就越快,寿命也会变短,我们的寿命比老鼠长得多,自由基泄露的也更慢。

延长寿命不是治愈老年病,延缓衰老才是关键,这样能够保持健康的状态和身体内环境。我们或许永远无法获得永生,但我们可以选择健康的活到生命的终结。

正是这十大奇迹造就了今天的人类,我们所拥有的这一切看似简单,实则不易,因此 ,我们更加应该热爱生命,无论遇到多大挫折都不要轻易放弃生命哦。

观点来自《生命的跃迁》这本书,作者是英国的尼克·莱恩,有兴趣的可以找来看看。

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