第一篇:《生命起源》教學(xué)反思
本節(jié)課主要是讓學(xué)生了解地球上生命的起源,課前要求學(xué)生事先收集有關(guān)生命起源的資料,課堂上先由學(xué)生發(fā)表觀點(diǎn),并對(duì)各觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),接著讓學(xué)生推測(cè)幾個(gè)星球上是否有生命的可能,從而引出推測(cè),并運(yùn)用已有的證據(jù)進(jìn)行推測(cè),進(jìn)一步推測(cè)地球上生命的起源,借助影片資料給學(xué)生更直觀的認(rèn)識(shí)。然后引導(dǎo)學(xué)生回顧,談自己的感悟和收獲,接著進(jìn)行達(dá)標(biāo)檢測(cè);最后布置相關(guān)的作業(yè)進(jìn)行鞏固練習(xí)并延伸至課外??偟膩?lái)說(shuō),自己認(rèn)為本節(jié)的教學(xué)是成功的。但還存在一些不足之處,如:由于內(nèi)容較多,學(xué)生看了后面忘了前面的,部分學(xué)生跟不上節(jié)奏等問(wèn)題有待今后采取相應(yīng)的措施加以彌補(bǔ)。
有關(guān)生命的起源,目前還沒(méi)有定論,因此學(xué)生對(duì)各種觀點(diǎn)展開(kāi)的爭(zhēng)論十分激烈,我們對(duì)學(xué)生的各種觀點(diǎn)都應(yīng)該給予一定的肯定,特別是比較新穎獨(dú)到的觀點(diǎn)要給予表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)。但是,對(duì)不符合基本科學(xué)的觀點(diǎn),教師也要給予糾正。
第二篇:生命的起源教學(xué)反思
生命的起源教學(xué)反思
趙哲
關(guān)于“生命的起源”是一直以來(lái)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)就是充滿神秘而又傳奇色彩的章節(jié),很容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和和熱情,生命的起源教學(xué)反思。我們可以提出這樣的問(wèn)題:我們每個(gè)人的的生命都是由父母給予,所有人的生命都是由他的父母給予……,那么生命到底來(lái)源于哪里呢?我們東方的女媧造人和西方的上帝造人等神話故事學(xué)生都有一定的認(rèn)識(shí)和了解。所以“生命是怎樣起源的?”這個(gè)問(wèn)題的提出,已經(jīng)激發(fā)了學(xué)生很強(qiáng)的好奇心,創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,這已是向成功的課堂邁出了堅(jiān)定地一步,教學(xué)反思《生命的起源教學(xué)反思》。課堂中向同學(xué)們介紹了46億年前的地球的狀況,通過(guò)錄像、視頻,激發(fā)了學(xué)生的求知欲望,通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)結(jié)合老師的點(diǎn)撥,學(xué)生了解生命起源的過(guò)程,了解了原始海洋是生命的搖籃。美國(guó)科學(xué)家米勒的的實(shí)驗(yàn)又充分證明了從無(wú)機(jī)小分子到有機(jī)小分子的形成過(guò)程。結(jié)合我們科學(xué)家1965年的“結(jié)晶牛胰島素”的合成和1981年我國(guó)科學(xué)家的人工合成合算的實(shí)驗(yàn)。充分證明生命起源的由非生命物質(zhì)經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的化學(xué)進(jìn)化而來(lái)的可能性。而在課堂中為學(xué)生增添了“腐草化螢”、“白石化羊”等小故事,雖具有迷信成分,但也調(diào)節(jié)了課堂的氛圍,而且以前人的愚昧襯托出今日學(xué)子們對(duì)待事物的科學(xué)發(fā)展觀。本堂課學(xué)生興趣盎然,自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性高,聽(tīng)課效率較好。這也給了我個(gè)啟示:加強(qiáng)生活知識(shí)和生物知識(shí)的聯(lián)系,能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,同時(shí)課前搜集的資料需充分,趣味性強(qiáng),讓學(xué)生在快樂(lè)中學(xué)習(xí)。
第三篇:地球上生命的起源教學(xué)反思
地球上生命的起源教學(xué)反思
地球上生命的起源教學(xué)反思1
本節(jié)教材主要價(jià)紹了研究生物進(jìn)化的方法論——比較法及生物進(jìn)化的大致歷程。教師準(zhǔn)備了有關(guān)生物進(jìn)化的圖片和數(shù)據(jù)資料、化石。
教師展示其他學(xué)科為生物進(jìn)化研究提供的證據(jù),觀看圖像、圖片資料、提出自己的看法。提供資料,簡(jiǎn)單講解,幫助學(xué)生了解生物的進(jìn)化歷程。本節(jié)設(shè)計(jì)了一環(huán)接一環(huán)的活動(dòng),充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的.轉(zhuǎn)變。利用圖片和數(shù)據(jù)將有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性,有關(guān)生物進(jìn)化的知識(shí),是無(wú)法從現(xiàn)實(shí)中加驗(yàn)證的。
本課中,充分利用圖片和數(shù)據(jù)資料,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過(guò)分析、思考得出結(jié)論。收到了較好教學(xué)效果。安排學(xué)學(xué)生帶著問(wèn)題,去分析、思考、探討。在自主解決問(wèn)題的過(guò)程中,學(xué)生對(duì)新知識(shí)的建構(gòu),是從身到心的體驗(yàn)和感受,學(xué)習(xí)過(guò)程出現(xiàn)許多心碰撞與感悟,因此這種學(xué)習(xí)更深刻,更活。
地球上生命的起源教學(xué)反思2
地球上生命的起源,一直是人們感興趣的話題,是科學(xué)家關(guān)注的爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一。也是學(xué)生愿意學(xué)習(xí)和了解,樂(lè)于參與辯論的話題。本課我覺(jué)得可拋出一些基本的觀點(diǎn),讓學(xué)生根據(jù)教材所提供的較為豐富的證據(jù)進(jìn)行一定的邏輯推理,自己思考自己得出結(jié)論。
為了給學(xué)生提供一個(gè)學(xué)習(xí)的平臺(tái),授課中最好作些必要的知識(shí)和邏輯方面的鋪墊。課堂中我為學(xué)生介紹了目前有爭(zhēng)議的四種唯物主義生命起源說(shuō):自然發(fā)生說(shuō)、宇生說(shuō),熱泉生態(tài)系統(tǒng),化學(xué)起源說(shuō)。介紹的目的是告訴學(xué)生關(guān)于地球上生命起源問(wèn)題,目前依然存在著不同的看法,這也印證科學(xué)是不斷發(fā)展的。
本課教材提供了較為豐富而且內(nèi)容較新的證據(jù),分別支持著化學(xué)起源說(shuō)(包括米勒模擬無(wú)機(jī)小分子演變?yōu)橛袡C(jī)小分子階段和奧巴林模擬的有機(jī)大分子演變成多分子體系的過(guò)程),宇生說(shuō)和自然發(fā)生說(shuō)。這樣的.介紹給了學(xué)生一個(gè)廣闊的視野,需要老師注意的是將科學(xué)推測(cè)貫穿在教學(xué)的始終,可以將它們有機(jī)聯(lián)系在一起,做到“形散而神不散”。這樣可以初步訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維、聯(lián)想能力和想像力。至于學(xué)生認(rèn)同哪一種學(xué)說(shuō),這倒是不重要的,重要的是學(xué)生通過(guò)科學(xué)推測(cè),對(duì)生命的起源要有自己的看法。
地球上生命的起源教學(xué)反思3
《地球上生命的起源》這節(jié)課激發(fā)了很大的學(xué)習(xí)興趣和熱情,因?yàn)椤暗厍蛏仙钠鹪础边@個(gè)話題一直以來(lái)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)就是充滿神秘而又富有傳奇色彩的。
由于內(nèi)容抽象又神秘,因此一直是家關(guān)注和爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一,也是學(xué)生愿意學(xué)習(xí)和了解,樂(lè)于參與辯論的話題。本節(jié)課我先為學(xué)生介紹了四種關(guān)于生命起源說(shuō):神創(chuàng)論、自然發(fā)生說(shuō)、宇生說(shuō)、化學(xué)起源說(shuō)。每一種都有它的觀點(diǎn)和,我讓學(xué)生依據(jù)教材分別找出能證明觀點(diǎn)的證據(jù),然后運(yùn)用“科學(xué)的”的要求逐一判定其科學(xué)性,重點(diǎn)介紹了宇生論,我準(zhǔn)備了充分的圖片來(lái)印證它的可能性。激起了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。介紹的目的是告訴學(xué)生關(guān)于地球上生命起源問(wèn)題,目前依然存在著不同的看法,這也印證著科學(xué)是不斷發(fā)展的。
但“海洋化學(xué)起源”學(xué)說(shuō),是本節(jié)課的重點(diǎn)和考點(diǎn)。本課教材提供了較為豐富而且內(nèi)容較新的證據(jù),分別支持著化學(xué)起源說(shuō)。重點(diǎn)在于及其推導(dǎo)出的結(jié)論,只能證明原始地球上無(wú)機(jī)物能夠形成有機(jī)物,但是米勒在實(shí)驗(yàn)中并沒(méi)有從燒瓶中拖出一只青蛙或者更低等的蟲(chóng)子這些有生命的物質(zhì)來(lái),這是令人遺憾的.,如果米勒能夠證明有機(jī)物最終形成了原始生命,這個(gè)學(xué)說(shuō)就相當(dāng)完美了。這時(shí)候亮點(diǎn)出現(xiàn)了,學(xué)生在書上54頁(yè)下面發(fā)現(xiàn)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)論據(jù),細(xì)胞膜的控制物質(zhì)進(jìn)出非常接近原始單細(xì)胞生物的吸收和排泄,這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓學(xué)生欣喜無(wú)比。
總之,幾種學(xué)說(shuō)的牽引給了學(xué)生一個(gè)廣闊的視野,再將科學(xué)推測(cè)貫穿在教學(xué)的始終,可以將它們有機(jī)聯(lián)系在一起,使內(nèi)容更加條理化,從而初步訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維、聯(lián)想能力和想像力,至于學(xué)生認(rèn)同哪一種學(xué)說(shuō),這倒是不重要的,重要的是學(xué)生通過(guò)科學(xué)推測(cè),對(duì)生命的起源要有自己的看法。
地球上生命的起源教學(xué)反思4
《地球上生命的起源》這節(jié)課激發(fā)了學(xué)生很大的學(xué)習(xí)興趣和熱情,因?yàn)殛P(guān)于“地球上生命的起源”這個(gè)話題一直以來(lái)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)就是充滿神秘而又富有傳奇色彩的。
由于本節(jié)內(nèi)容抽象又神秘,因此一直是科學(xué)家關(guān)注和爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一,也是學(xué)生愿意學(xué)習(xí)和了解,樂(lè)于參與辯論的話題。本節(jié)課我先為學(xué)生介紹了四種關(guān)于生命起源說(shuō):神創(chuàng)論、自然發(fā)生說(shuō)、宇生說(shuō)、化學(xué)起源說(shuō)。每一種學(xué)說(shuō)都有它的觀點(diǎn)和證據(jù),我讓學(xué)生依據(jù)教材分別找出能證明觀點(diǎn)的證據(jù),然后運(yùn)用“科學(xué)的推測(cè)”的要求逐一判定其科學(xué)性,重點(diǎn)介紹了宇生論,我準(zhǔn)備了充分的圖片來(lái)印證它的可能性。激起了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。介紹的目的是告訴學(xué)生關(guān)于地球上生命起源問(wèn)題,目前依然存在著不同的看法,這也印證著科學(xué)是不斷發(fā)展的。
但“海洋化學(xué)起源”學(xué)說(shuō),是本節(jié)課的重點(diǎn)和考點(diǎn)。本課教材提供了較為豐富而且內(nèi)容較新的'證據(jù),分別支持著化學(xué)起源說(shuō)。重點(diǎn)在于米勒實(shí)驗(yàn)及其推導(dǎo)出的結(jié)論,只能證明原始地球上無(wú)機(jī)物能夠形成有機(jī)物,但是米勒在實(shí)驗(yàn)中并沒(méi)有從燒瓶中拖出一只青蛙或者更低等的蟲(chóng)子這些有生命的物質(zhì)來(lái),這是令人遺憾的,如果米勒能夠證明有機(jī)物最終形成了原始生命,這個(gè)學(xué)說(shuō)就相當(dāng)完美了。這時(shí)候亮點(diǎn)出現(xiàn)了,學(xué)生在書上54頁(yè)下面發(fā)現(xiàn)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)論據(jù),細(xì)胞膜的控制物質(zhì)進(jìn)出非常接近原始單細(xì)胞生物的吸收和排泄,這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓學(xué)生欣喜無(wú)比。
總之,幾種學(xué)說(shuō)的牽引給了學(xué)生一個(gè)廣闊的視野,再將科學(xué)推測(cè)貫穿在教學(xué)的始終,可以將它們有機(jī)聯(lián)系在一起,使內(nèi)容更加條理化,從而初步訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維、聯(lián)想能力和想像力,至于學(xué)生認(rèn)同哪一種學(xué)說(shuō),這倒是不重要的,重要的是學(xué)生通過(guò)科學(xué)推測(cè),對(duì)生命的起源要有自己的看法。
第四篇:地球上生命的起源教學(xué)反思
地球上生命的起源教學(xué)反思
地球上生命的起源教學(xué)反思1
本節(jié)教材主要價(jià)紹了研究生物進(jìn)化的方法論——比較法及生物進(jìn)化的大致歷程。教師準(zhǔn)備了有關(guān)生物進(jìn)化的圖片和數(shù)據(jù)資料、化石。
教師展示其他學(xué)科為生物進(jìn)化研究提供的證據(jù),觀看圖像、圖片資料、提出自己的看法。提供資料,簡(jiǎn)單講解,幫助學(xué)生了解生物的進(jìn)化歷程。本節(jié)設(shè)計(jì)了一環(huán)接一環(huán)的活動(dòng),充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。利用圖片和數(shù)據(jù)將有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性,有關(guān)生物進(jìn)化的`知識(shí),是無(wú)法從現(xiàn)實(shí)中加驗(yàn)證的。
本課中,充分利用圖片和數(shù)據(jù)資料,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過(guò)分析、思考得出結(jié)論。收到了較好教學(xué)效果。安排學(xué)學(xué)生帶著問(wèn)題,去分析、思考、探討。在自主解決問(wèn)題的過(guò)程中,學(xué)生對(duì)新知識(shí)的建構(gòu),是從身到心的體驗(yàn)和感受,學(xué)習(xí)過(guò)程出現(xiàn)許多心碰撞與感悟,因此這種學(xué)習(xí)更深刻,更活。
地球上生命的起源教學(xué)反思2
《地球上生命的起源》這節(jié)課激發(fā)了學(xué)生很大的學(xué)習(xí)興趣和熱情,因?yàn)殛P(guān)于“地球上生命的起源”這個(gè)話題一直以來(lái)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)就是充滿神秘而又富有傳奇色彩的。
由于本節(jié)內(nèi)容抽象又神秘,因此一直是科學(xué)家關(guān)注和爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一,也是學(xué)生愿意學(xué)習(xí)和了解,樂(lè)于參與辯論的話題。本節(jié)課我先為學(xué)生介紹了四種關(guān)于生命起源說(shuō):神創(chuàng)論、自然發(fā)生說(shuō)、宇生說(shuō)、化學(xué)起源說(shuō)。每一種學(xué)說(shuō)都有它的觀點(diǎn)和證據(jù),我讓學(xué)生依據(jù)教材分別找出能證明觀點(diǎn)的證據(jù),然后運(yùn)用“科學(xué)的推測(cè)”的要求逐一判定其科學(xué)性,重點(diǎn)介紹了宇生論,我準(zhǔn)備了充分的圖片來(lái)印證它的可能性。激起了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。介紹的目的是告訴學(xué)生關(guān)于地球上生命起源問(wèn)題,目前依然存在著不同的看法,這也印證著科學(xué)是不斷發(fā)展的。
但“海洋化學(xué)起源”學(xué)說(shuō),是本節(jié)課的`重點(diǎn)和考點(diǎn)。本課教材提供了較為豐富而且內(nèi)容較新的證據(jù),分別支持著化學(xué)起源說(shuō)。重點(diǎn)在于米勒實(shí)驗(yàn)及其推導(dǎo)出的結(jié)論,只能證明原始地球上無(wú)機(jī)物能夠形成有機(jī)物,但是米勒在實(shí)驗(yàn)中并沒(méi)有從燒瓶中拖出一只青蛙或者更低等的蟲(chóng)子這些有生命的物質(zhì)來(lái),這是令人遺憾的,如果米勒能夠證明有機(jī)物最終形成了原始生命,這個(gè)學(xué)說(shuō)就相當(dāng)完美了。這時(shí)候亮點(diǎn)出現(xiàn)了,學(xué)生在書上54頁(yè)下面發(fā)現(xiàn)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)論據(jù),細(xì)胞膜的控制物質(zhì)進(jìn)出非常接近原始單細(xì)胞生物的吸收和排泄,這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓學(xué)生欣喜無(wú)比。
總之,幾種學(xué)說(shuō)的牽引給了學(xué)生一個(gè)廣闊的視野,再將科學(xué)推測(cè)貫穿在教學(xué)的始終,可以將它們有機(jī)聯(lián)系在一起,使內(nèi)容更加條理化,從而初步訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維、聯(lián)想能力和想像力,至于學(xué)生認(rèn)同哪一種學(xué)說(shuō),這倒是不重要的,重要的是學(xué)生通過(guò)科學(xué)推測(cè),對(duì)生命的.起源要有自己的看法。
地球上生命的起源教學(xué)反思3
地球上生命的起源,一直是人們感興趣的話題,是科學(xué)家關(guān)注的爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一。也是學(xué)生愿意學(xué)習(xí)和了解,樂(lè)于參與辯論的話題。本課我覺(jué)得可拋出一些基本的觀點(diǎn),讓學(xué)生根據(jù)教材所提供的較為豐富的證據(jù)進(jìn)行一定的邏輯推理,自己思考自己得出結(jié)論。
為了給學(xué)生提供一個(gè)學(xué)習(xí)的平臺(tái),授課中最好作些必要的知識(shí)和邏輯方面的鋪墊。課堂中我為學(xué)生介紹了目前有爭(zhēng)議的`四種唯物主義生命起源說(shuō):自然發(fā)生說(shuō)、宇生說(shuō),熱泉生態(tài)系統(tǒng),化學(xué)起源說(shuō)。介紹的目的是告訴學(xué)生關(guān)于地球上生命起源問(wèn)題,目前依然存在著不同的看法,這也印證科學(xué)是不斷發(fā)展的。
本課教材提供了較為豐富而且內(nèi)容較新的證據(jù),分別支持著化學(xué)起源說(shuō)(包括米勒模擬無(wú)機(jī)小分子演變?yōu)橛袡C(jī)小分子階段和奧巴林模擬的有機(jī)大分子演變成多分子體系的過(guò)程),宇生說(shuō)和自然發(fā)生說(shuō)。這樣的介紹給了學(xué)生一個(gè)廣闊的視野,需要老師注意的是將科學(xué)推測(cè)貫穿在教學(xué)的始終,可以將它們有機(jī)聯(lián)系在一起,做到“形散而神不散”。這樣可以初步訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維、聯(lián)想能力和想像力。至于學(xué)生認(rèn)同哪一種學(xué)說(shuō),這倒是不重要的,重要的是學(xué)生通過(guò)科學(xué)推測(cè),對(duì)生命的起源要有自己的看法。
第五篇:生命起源
第二章 生命起源與動(dòng)物體基本結(jié)構(gòu)
本章重點(diǎn):掌握生命起源的過(guò)程及生命發(fā)展史的主要階段,了解生命史研究中的新進(jìn)展及存在問(wèn)題
第1節(jié)
生命的起源與有機(jī)體的演化 生命起源及其相關(guān)討論(掌握生命起源的過(guò)程、前生物演化階段的特征,了解生命起源各學(xué)說(shuō)--神創(chuàng)論、宇宙論、自然起源論的主要論點(diǎn))古老的原始生命(掌握古老生命的古生物學(xué)證據(jù)及其生存年代,了解古老生命的生存環(huán)境)細(xì)胞的起源及多級(jí)生態(tài)體系的出現(xiàn)(掌握原核細(xì)胞、真核細(xì)胞、分解者、合成者、消費(fèi)者等概念的含義,掌握最早真核生物的化石證據(jù))第2節(jié) 動(dòng)物機(jī)體的發(fā)展
1細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)的基本概念(熟記概念,了解現(xiàn)生動(dòng)物的細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)等)生物機(jī)體的發(fā)展(熟記胚胎的發(fā)育過(guò)程、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、側(cè)生動(dòng)物、原口動(dòng)物、后口動(dòng)物等概念,并了解各類動(dòng)物的的代表)后生動(dòng)物的早期演化(掌握埃迪卡拉動(dòng)物群的分布與性質(zhì),了解后生動(dòng)物的早期演化及其證據(jù))
第3節(jié) 生命起源研究新進(jìn)展生命發(fā)展史的主要階段
生命史研究中的新進(jìn)展及存在問(wèn)題生物自身、埋葬、時(shí)間、成巖作用等對(duì)化石形成的影響分析化石的不完整性、原因及其古生物學(xué)意義
2從生物群、經(jīng)過(guò)死亡群、埋藏群,到化石群的化石形成過(guò)程分析其對(duì)化石形成的影響及導(dǎo)致的化石不完整性影響 地層對(duì)比意義;生物進(jìn)化證據(jù)意義;生物形態(tài)分析等
生命的歷史未必是循序的,它肯定是難以預(yù)料的。地球上生命進(jìn)化是通過(guò)一系列意外偶發(fā)事件來(lái)實(shí)現(xiàn)的??茖W(xué)家們正為探索地球上何時(shí)何處以及怎樣(這是最重要的)出現(xiàn)第一次生命作出不懈的努力
生命本質(zhì)
地球可能正在將生命的種子撒播到整個(gè)銀河系。微生物可以像乘坐宇宙飛船一樣搭乘細(xì)微的塵埃顆粒,以太陽(yáng)光線的推力為動(dòng)力做著人類不敢想象的太空旅行。生命的確可以在宇宙間旅行!當(dāng)居住生命的行星與其它天體發(fā)生碰撞時(shí),飛濺的石塊將會(huì)攜帶活的生命體散落進(jìn)茫茫宇宙,這些深度凍存的休眠孢子因此就會(huì)落到另外的某個(gè)世界。
當(dāng)然這還需要有兩個(gè)前提條件:在這樣的行星生命大飛奔中,微生物休眠孢子必須經(jīng)得起隕星猛烈的沖擊而不死亡,并獲得足夠的能量脫離行星引力奔向太空;然后這艘生命的諾亞方舟離開(kāi)太陽(yáng)系,并有幸登陸到一顆適合生命居住的行星上,而且這段在太空中遨游的時(shí)間不能太長(zhǎng),否則穿行于太空中的高能射線流將會(huì)把隕石星上的任何生命有機(jī)體烹熟。美國(guó)天文學(xué)家威廉姆·奈培說(shuō):“一般來(lái)講,從太陽(yáng)系進(jìn)入其它星系的任何石頭都不會(huì)攜帶活的生命有機(jī)體。但是,如果脫離地球的微生物能夠非常迅速地逃離太陽(yáng)引力的束縛,例如當(dāng)它們搭乘的隕石飛船是最微小的塵埃時(shí),它們是有存活的可能的?!?/p>
大約40億年前,地球曾遭遇一群彗星和小行星的撞擊,這場(chǎng)轟擊前后持續(xù)了數(shù)億年。這場(chǎng)劫難會(huì)對(duì)早期地球生命產(chǎn)生怎樣的影響呢?科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室模擬了彗星撞擊地球的過(guò)程,結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:早期地球上的微生物孢子體仍然經(jīng)受住了隕星濺落時(shí)的劇烈沖撞,并在高溫高壓下頑強(qiáng)存活。隕石撞擊地球時(shí),一些隕石碎塊粘住了部分具有非凡耐受力的微生物孢子體,然后借助于強(qiáng)烈的反彈力沖出地球引力圈,再次回到太空。地球和它的姊妹行星在圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí),都要穿越太空中由黃道帶塵埃組成的細(xì)小顆粒云層,這種塵埃云中的塵埃都來(lái)自于小行星相互碰撞產(chǎn)生的和彗星沿途撒落的碎屑。這些塵埃不停地與從地球上反彈來(lái)的大隕石撞擊、摩擦,使它們逐漸被磨小,直至消失,這就是所謂的沙爆現(xiàn)象。威廉姆·奈培估計(jì),塵埃云的沙爆過(guò)程可以在2萬(wàn)~20萬(wàn)年的時(shí)間內(nèi)將一塊直徑一米的大礫石消磨得無(wú)影無(wú)蹤,而彗星破碎后對(duì)塵埃云的加厚,可以使沙爆的力量增加數(shù)倍,這樣,沙爆一顆大石頭其實(shí)不超過(guò)五百年。從地球上濺落到黃道塵埃云中的隕石,完全能夠在微生物孢子受到致命傷之前就已經(jīng)裂解為塵埃粒,變成一艘輕型的宇宙飛船攜帶著生命向太空四處游弋。
一顆直徑不到1/10毫米的塵埃顆粒完全有能力攜帶微小的生命,而僅僅憑太陽(yáng)光子輻射的推力足以將如此細(xì)小的“宇宙飛船”迅速吹出太陽(yáng)系,這個(gè)力與我們?nèi)祟惐旧硪苍谘兄频奶?yáng)帆動(dòng)力源如出一轍。太陽(yáng)帆也許是將人造航天器帶到宇宙深處最理想的工具了,在這一點(diǎn)上人類的先見(jiàn)之明與自然的魔法竟然不謀而合。
這個(gè)塵埃宇宙飛船究竟有多快呢?從地球上起航,在70萬(wàn)年內(nèi),可以旅行完60光年的路程!這個(gè)路程之中早已經(jīng)過(guò)了幾個(gè)恒星驛站。所以,實(shí)際上我們的地球已然被一個(gè)巨大的太空“生物圈”包圍著,那些生物在微石粒上以冰凍狀態(tài)睡眠,在太陽(yáng)系內(nèi)外悠然自得地進(jìn)進(jìn)出出。對(duì)于生命,我們的太陽(yáng)系根本不能封閉什么,它看起來(lái)像一個(gè)有一定孔徑的漏篩。太陽(yáng)系圍繞銀河系運(yùn)行,當(dāng)它穿過(guò)那些誕生恒星的巨大塵埃云時(shí),正是地球向太空播撒生命種子的好時(shí)機(jī)。根據(jù)威廉姆·奈培的估計(jì),穿越期間地球?qū)⑾驂m埃云撒下三萬(wàn)億億(3×1022)個(gè)微生物。自從地球生命出現(xiàn)以來(lái),這種大規(guī)模播撒生命種子的穿越大約發(fā)生了五次,因此,這些地球微生物要找到一顆類地球外星著陸并生存下來(lái)是一件很容易成功的事情。
1990年,NASA的Kevin.J.Zahule和Daid Grinspoon對(duì)白堊紀(jì)-第三紀(jì)界線附近地層的有機(jī)塵埃作了這樣的解釋:一顆或幾顆彗星掠過(guò)地球,留下的氨基酸形成了這種有機(jī)塵埃;并由此指出,在地球形成早期,彗星也能以這種方式將有機(jī)物質(zhì)像下小雨一樣灑落在地球上----這就是地球上的生命之源。
隕石分為球粒和非球粒隕石。球粒隕石來(lái)自宇宙,含有氨基酸,烴類、乙醇和其他可能形成保護(hù)原始細(xì)胞膜的脂肪族化合物。對(duì)生命起源有重要意義,和生命起源于彗星理論一樣,這是一新天外起源說(shuō) 生物化學(xué)家David.W.Dreamer用默奇森隕石中得到的化合物制成了球形膜即小泡,其提供了氨基酸等有機(jī)化合物及生命開(kāi)始所需轉(zhuǎn)變環(huán)境,即當(dāng)隕石撞擊地球時(shí),會(huì)產(chǎn)生形成生命所需有機(jī)物及環(huán)境。康奈爾大學(xué)的C.Hyba指出,撞擊可以以其他方式提供生命所需原材料。隕石撞擊的熱和沖擊波可以在原始大氣中激發(fā)合成有機(jī)化合物的化學(xué)反應(yīng)
生命源于地球,由第一個(gè)生物經(jīng)過(guò)再生、繁殖和演化,進(jìn)而形成無(wú)數(shù)的生命形態(tài)并布滿整個(gè)地球。古菌類和后來(lái)的細(xì)菌在水里、空氣中和地上迅速繁殖,構(gòu)成了一個(gè)生物圈。其中成員之間彼此交流,由此又先后產(chǎn)生了真菌和真核生物。然后又集合和組織成多細(xì)胞植物和動(dòng)物。生命在海洋里蔓延開(kāi)來(lái),它們登上陸地,使世界充滿樹(shù)木和花草,又隨著昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類飛翔天空。于是,在地球上形成和成長(zhǎng)起“生命之樹(shù)”。人類是這棵生命進(jìn)化樹(shù)最奇異的枝條。
對(duì)于生命的起源,科學(xué)家們通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)建立起各種假說(shuō)來(lái)解釋。1953年,美國(guó)芝加哥大學(xué)的米勒和尤瑞以“電弧燒灼有機(jī)湯的實(shí)驗(yàn)”向人們證明地球可以自發(fā)產(chǎn)生生命:自然界的放電現(xiàn)象促使大氣中彌漫著的甲烷、氫氣、氨和水之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并產(chǎn)生了核酸、糖之類的復(fù)雜有機(jī)分子,進(jìn)而逐漸孕育出了地球生物。但也有科學(xué)家從流星體中找出70多種核酸,與地球生命核酸進(jìn)行結(jié)構(gòu)比照,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有8種能完全吻合,這卻證明了地球生命的構(gòu)成物質(zhì)可能源自太空的觀點(diǎn)。生命究竟來(lái)自何方?這個(gè)問(wèn)題直到今天科學(xué)家們?nèi)栽跔?zhēng)論不休
在原始地球條件下,生物單分子是從無(wú)到有創(chuàng)造出來(lái)的,現(xiàn)在的研究資料表明,放電、紫外線、熱能都可以促使生命元素合成生物單分子。
?生命起源和演化是和宇宙的起源和演化密切關(guān)聯(lián)的,生命的構(gòu)成元素如碳、氫、氧、氮、硫和磷等都是“大爆炸”的產(chǎn)物。在星系演化中,某些生物單分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等形成于星系塵?;蚰鄣男窃浦?,接著在一定的條件下,產(chǎn)生了像多肽多聚核苷酸等生物高分子 地球上有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的最簡(jiǎn)單生命出現(xiàn)之前的演化過(guò)程,稱為前生物化學(xué)演化(介于化學(xué)演化和生物學(xué)演化之間的特殊過(guò)渡階段)??梢苑譃閮蓚€(gè)階段:
?生物單分子的形成:例如氨基酸、嘌呤、嘧啶、單核苷酸、ATP等高能化合物、脂肪酸、卟啉等化合物的非生物合成
?生物高分子的形成:即生物單分子聚合為生物大分子(多聚化合物),例如由氨基酸聚合為多肽或蛋白質(zhì),由單核苷酸聚合為多核苷酸等。
低相對(duì)分子量的生物有機(jī)化合物主要是指蛋白質(zhì)、核酸等。高相對(duì)分子量的有機(jī)化合物是由低相對(duì)分子量的有機(jī)化合物經(jīng)過(guò)聚合而成的多分子體系。低相對(duì)分子量的生物有機(jī)化合物變?yōu)楦呦鄬?duì)分子量的生物有機(jī)化合物的化學(xué)反應(yīng)都是脫水縮合反應(yīng)。
美國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)新研究表明,構(gòu)成地球生命的一些基本分子,其“模板”可能是隕石從太空中帶來(lái)的,這有助于解釋為什么地球生物的遺傳物質(zhì)DNA全是右旋結(jié)構(gòu)。
美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的科學(xué)家皮扎雷洛等人模擬了隕石落在數(shù)十億年前地球表面的“ 原始湯”中產(chǎn)生的反應(yīng),發(fā)現(xiàn)如果隕石攜帶的有機(jī)物質(zhì)中某一結(jié)構(gòu)的分子占優(yōu)勢(shì),能夠促使隨后產(chǎn)生的地球生命物質(zhì)也出現(xiàn)結(jié)構(gòu)傾向性。
許多化學(xué)物質(zhì)分子有著“左”和“右”兩種不同結(jié)構(gòu)類型,兩者之間的關(guān)系就像人的左右手。通常化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生等量的左手和右手型分子,但生命體中的糖全都是右手型的,包括構(gòu)成DNA的脫氧核糖;而蛋白質(zhì)的基本單元氨基酸全是左手型的。所有生物DNA的雙螺旋的旋轉(zhuǎn)方向也都相同,為右手螺旋??茖W(xué)家一直不清楚為何生命會(huì)有這樣的傾向性。制造純左手或純右手型物質(zhì)的一個(gè)方法,就是使用左手型或右手型的“模板”分子。人們?cè)缫阎?,一些隕石中含有氨基酸等有機(jī)分子。有科學(xué)家提出,隕石在太空中運(yùn)行時(shí),某些天體如中子星發(fā)出的光具有偏振性,只使隕石中右手型的氨基酸分解,使剩下的左手型分子比右手型分子多。隕石落在地球上,這些分子成為地球生命起源的“模板”,使更復(fù)雜的生命分子也具有傾向性。皮扎雷洛等人使用一種名叫異纈氨酸的氨基酸進(jìn)行試驗(yàn),證明分子的結(jié)構(gòu)傾向性可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)傳遞。在一塊于1969年在澳大利亞發(fā)現(xiàn)的隕石中,曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)有異纈氨酸存在。這塊隕石有45億年歷史,幾乎與地球一樣古老。這塊隕石中所含的異纈氨酸,左手型的比右手型的要多,科學(xué)家參照其比例調(diào)配了反應(yīng)試劑。異纈氨酸與兩種原始地球上可能廣泛存在的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)后,產(chǎn)生了一種稱為蘇糖的糖類,其中右手型的蘇糖比左手型的蘇糖要多。也就是說(shuō),結(jié)構(gòu)傾向性從氨基酸傳遞給了糖,更多的左手型氨基酸,促使產(chǎn)生了更多右手型的糖。蘇糖是生物體內(nèi)常見(jiàn)的一種糖。皮扎雷洛認(rèn)為,生命體糖類的“右傾”特性,有可能就是這樣開(kāi)始的。蘇糖可以進(jìn)一步反應(yīng)生成稱為蘇糖核酸(TNA)的物質(zhì)。TNA與DNA有些相似,也能形成雙螺旋結(jié)構(gòu),但比DNA簡(jiǎn)單。此前曾有科學(xué)家提出,生命有可能最初使用TNA為遺傳物質(zhì),后來(lái)進(jìn)化到使用DNA。皮扎雷洛等人的新研究,為TNA及DNA螺旋方向起源提供了線索。
化學(xué)演化和前生物演化之后,單細(xì)胞終于形成了,生命進(jìn)入了細(xì)胞演化階段。演化的下一個(gè)重大階段是由這些原始單細(xì)胞真核生物向多細(xì)胞的后生動(dòng)植物的過(guò)渡。通過(guò)遺傳密碼的演化和若干前生物系統(tǒng)的過(guò)渡,地球上最終產(chǎn)生了最原始的生物系統(tǒng),即具有原始細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生命。
細(xì)胞形成后,生命進(jìn)入細(xì)胞演化階段。此階段演化主要集中在細(xì)胞內(nèi)部組織水平提高,包括細(xì)胞結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、代謝方式的演變等,同時(shí)伴隨著規(guī)模較小的生態(tài)學(xué)分異和物種分異 從原核生物過(guò)渡到真核生物,完成了細(xì)胞演化中最重要的一步。最早的原始的真核生物是微小的單細(xì)胞,它們進(jìn)行有絲分裂,能進(jìn)行光合作用
地球上第一個(gè)單細(xì)胞原始生命的出現(xiàn)標(biāo)志著生命演化進(jìn)入了生物學(xué)演化。
生物學(xué)演化又可以早期細(xì)胞演化階段;晚期組織器官演化階段或系統(tǒng)演化階段。
細(xì)胞演化階段是從原始單細(xì)胞生命產(chǎn)生到后生動(dòng)植物的大量出現(xiàn),持續(xù)了25億年以上。后生動(dòng)植物出現(xiàn)后,生物進(jìn)入系統(tǒng)演化階段,在大約7億年的時(shí)間內(nèi),數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的物種經(jīng)歷了形成和絕滅的演化歷程
原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的差別如此巨大,以至于過(guò)去人們認(rèn)為原核細(xì)胞是由真核細(xì)胞退化而來(lái)的。解決由原核細(xì)胞向真核細(xì)胞的演化問(wèn)題是細(xì)胞演化的關(guān)鍵。人們?cè)谶@個(gè)問(wèn)題上爭(zhēng)論頗多
最令人感興趣的是加拿大安大略的岡弗林鐵建造中的微化石群(19.5億年)。其化石豐富,形態(tài)多樣、分布廣泛。在形態(tài)上有類似孢子的球狀體,特別引人矚目的是岡弗林微化石群中的絲狀體已出現(xiàn)異形胞,大小細(xì)胞之間清楚地顯示出細(xì)胞壁分開(kāi)。在原核生物中見(jiàn)于藍(lán)藻。在現(xiàn)生的藍(lán)藻絲體里,營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞發(fā)育成很大的厚壁休眠胞或不動(dòng)體,或者發(fā)育成具有特殊代謝功能的異形胞。異形胞具有固氮功能。由此可見(jiàn),岡弗林微化石群中,藍(lán)藻己相當(dāng)繁盛,種類也較多,它們是當(dāng)時(shí)海洋中主要生產(chǎn)者
?后生動(dòng)物和后生植物如何由原始單細(xì)胞真核生物演化分支出來(lái)?誰(shuí)先誰(shuí)后?這些問(wèn)題目前還沒(méi)有一致的看法。
?按照新近時(shí)興的細(xì)胞內(nèi)共生假說(shuō)來(lái)解釋后生動(dòng)植物的起源是某些異養(yǎng)的、行吞噬作用的單細(xì)胞真核生物祖先可能以吞噬原核生物為生,其中一些與光合作用的原核生物發(fā)生細(xì)胞內(nèi)共生,形成能進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)的真核生物,經(jīng)過(guò)進(jìn)一步演化,成為后生植物。另外一些仍保留異養(yǎng)功能,演變成為變形蟲(chóng)、鞭毛蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)等原生動(dòng)物和真菌。從異養(yǎng)的原生動(dòng)物再進(jìn)一步演化出海綿、水母以及無(wú)體腔原始后生動(dòng)物
地球上最古老的沉積巖大約有38億年的歷史,地球凝聚8~9億年后才形成硬的地殼,生命才有了立足之地
最老的有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生命證據(jù)是西澳大利亞的Warrawoona微生物化石群(35億年),表明地殼形成后不到3億年生物演化就開(kāi)始了。但大多數(shù)地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為,最古老原始生命是和最古老的沉積巖同齡(38億年),證據(jù)是格陵蘭西部Isua沉積巖中的條帶狀鐵建造。南非Swaziland超群(34億年)古老巖層中存在簡(jiǎn)單的層狀疊層石
年齡為33億年的南非Onverwacht群的碳同位素比值有一個(gè)明顯的變化,由此推斷光合作用的歷史可追溯到33~35億年前