第一篇：論生命的起源與演化

論生命的起源與演化

摘要： 地球在宇宙中形成以后，開始是沒有生命的.那生命又是如何產(chǎn)生的呢？隨著認(rèn)識(shí)的不斷深入和各種不同的證據(jù)的發(fā)現(xiàn)，人們對(duì)生命起源的問題有了更深入的研究。隨著人類社會(huì)科學(xué)的進(jìn)步，我們探索的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。其中，對(duì)生命起源的探索一刻也沒有停止，也終于了解到從原始海洋到生命的產(chǎn)生，一直到現(xiàn)在的人類，經(jīng)過了漫長(zhǎng)的演化過程。那么：在原始地球早期環(huán)境下，物質(zhì)是如何實(shí)現(xiàn)由非生物界到生物界的跨越？抑或，在地球形成早期，肯定存在沒有生命這樣一個(gè)時(shí)期，生命又是怎樣來的呢？下面我們一起來探索生命的起源及演化的過程。

關(guān)鍵詞：生命起源、原始生命、化學(xué)演化、新生命

一、關(guān)于生命起源的幾種假說 1.上帝創(chuàng)造生命說

2.生命來源于宇宙-----宇宙胚胎說

生命必須的酶,像蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)的形成一樣,需要數(shù)億年的時(shí)間,一些化石上所記載的生命物質(zhì)誕生于35億年前.20世紀(jì)40年代以來,人類用天體物理的手段,在地球之外探測(cè)了近百種有機(jī)分子,像甲醛、氨基酸等.在一些降落到地球上的隕石中也發(fā)現(xiàn)了含有組成生命的有機(jī)分子,在一些被稱為“臟雪球”的慧星中不僅含有固態(tài)的水,還有氨基酸、乙醇、嘌呤、嘧啶等有機(jī)化合物,生命有可能在慧星上產(chǎn)生而被帶到地球上.3.自然發(fā)生說

地球上的生命包括人都是從非生命的物質(zhì)中突然產(chǎn)生的 4.生命的產(chǎn)生只能來自于生命

生命的產(chǎn)生只能來自于生命,代表人物是巴斯德.生命起源問題是自然科學(xué)界面臨的幾個(gè)主要的未知基礎(chǔ)科學(xué)問題之一。幾乎所有的自然歷史及生物學(xué)教科書總會(huì)有幾章介紹生命起源。按照大爆炸理論，大致是從億年前大爆炸開始的宇宙起源，到約50億年前太陽系的起源，到約45億年前地球的起源，到大約37億年前地球上生命的起源。地球上生命體系是已知的宇宙中惟一的生命體系，也是已知的宇宙中最復(fù)雜的分子體系，更是自然演化出的最完美的分子體系。地球上生命的起源過程是如此復(fù)雜，生命起源的過程是如此偶然，有人做過一個(gè)形象的比喻：如果一只猴子在打字機(jī)的鍵盤上隨機(jī)跳動(dòng)能打印出大英博物館的所有圖書，那么在地球上發(fā)生生命的幾率比這還小。但是，在地球上的的確確自然產(chǎn)生了生命，而且

產(chǎn)生了智慧生命人類這一宇宙最美麗最燦爛的花朵。如果說生命在地球上的起源是一個(gè)奇跡，那么對(duì)地球上這一奇跡的發(fā)生發(fā)展的過程及原理的探索

當(dāng)然是一個(gè)激動(dòng)人心的事業(yè)，也是自然科學(xué)的主要任務(wù)之一。顯然，對(duì)生命起源的研究不僅有利于深入了解自然的奧秘，揭示生命的奧秘，而且推動(dòng)自然科學(xué)的發(fā)展，并無疑對(duì)人類的思想史及文明史產(chǎn)生重要影響。

二、人類對(duì)生命起源的探索

（一）生命進(jìn)化的進(jìn)程 1.從單細(xì)胞到多細(xì)胞生物

細(xì)胞按形態(tài)結(jié)構(gòu)的不同可以分為兩類:原核細(xì)胞和真核細(xì)胞.原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,個(gè)體較小.它的主要特征是:細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是裸露的DNA分子,它們分散在細(xì)胞質(zhì)里或集中在核狀體部位,沒有核膜和核的結(jié)構(gòu).真核細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,它的遺傳物質(zhì)除了DNA外,還有RNA和蛋白質(zhì),形成了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的染色體,并集中在由核膜包裹著的細(xì)胞核中.2.寒武紀(jì)生命大爆發(fā)

在距離現(xiàn)在5億~6億年內(nèi),地球上出現(xiàn)過一次生命大爆發(fā),有成千上萬種多細(xì)胞的生物出現(xiàn).由于這次生命爆發(fā)的時(shí)間是被地球?qū)W家叫作“寒武紀(jì)時(shí)代”,所以人們又稱之為“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”

在寒武紀(jì)生命大爆發(fā)后2億多年的時(shí)間里,三葉蟲依然是生活得最成功的動(dòng)物.3.魚類世界的誕生

最初出現(xiàn)的魚叫甲胄魚,它們中的大多數(shù)身體的前端都包著堅(jiān)硬的骨質(zhì)甲胄形似魚類,但沒有成對(duì)的鰭,活動(dòng)能力很差.4.植物的演化

藍(lán)藻是海洋中最早的單細(xì)胞生物之一.5.動(dòng)物登陸

距今2.3億年前,由于地球氣候溫暖,食物充足,爬行類動(dòng)物逐漸繁盛起來,種類越來越多.它們不斷地分化成各種不同種類的爬行動(dòng)物,變成了今天的龜類、鱷類、蛇類、蜥蜴類、哺乳動(dòng)物等.6.人類的誕生 由于勞動(dòng),手便得到進(jìn)一步的發(fā)展和改善,同時(shí),也引起了身體其他器官的變化,特別是大腦得到高度的發(fā)展.在勞動(dòng)過程中,產(chǎn)生了語言和意識(shí),建立了社會(huì).于是,勞動(dòng)使森林古猿演變成了人.（二）生物進(jìn)化的歷史

經(jīng)科學(xué)研究，地球在宇宙中形成以后，開始是沒有生命的。地球的早期環(huán)境惡劣，到處都是火山和巖漿，地殼每天都在劇烈的運(yùn)動(dòng)著，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間，才出現(xiàn)了山川和河流以及海洋，才變成了一顆可以誕生生命的星球，就是說在地球最初形成的時(shí)期，表面充滿著原始大氣層，后來這些原始大氣發(fā)散到太空中去，但地球內(nèi)部不斷的釋放出二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨等氣體，地球表面和大氣層中，火山和雷電等巨大能量不斷釋放，這第二代大氣又不斷的變化，形成占大氣99%的氧氣和氮?dú)猓辛诉@個(gè)大氣層，地球表面溫度變化就可以保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)，初步具備了形成生命的條件。大氣中的有機(jī)元素氫、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各種能源（如閃電、紫外線、宇宙線、火山噴發(fā)等等）的作用下，合成有機(jī)分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氫、氨、磷酸等等）。這些有機(jī)分子進(jìn)一步合成，變成生物單體（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。這些生物單體進(jìn)一步聚合作用變成生物聚合物。如蛋白質(zhì)、多糖、核酸等。這一段過程叫做化學(xué)演化。蛋白質(zhì)出現(xiàn)后，最簡(jiǎn)單的生命也隨著誕生了。這是發(fā)生在距今大約36億多年前的一件大事。從此，地球上就開始有生命了。

（三）人類的探索

啟蒙運(yùn)動(dòng)的理性和進(jìn)步理念，包括馬爾薩斯的生存環(huán)境理念，是達(dá)爾文自然選擇理論的思想基礎(chǔ)。達(dá)爾文用科學(xué)方法證實(shí)了進(jìn)化中的自然選擇機(jī)制。孟德爾用試驗(yàn)方法弄清了遺傳和變異機(jī)制，這兩塊知識(shí)的結(jié)合，就構(gòu)成了我們今天解釋生物進(jìn)化機(jī)制的綜合進(jìn)化理論。

達(dá)爾文（Charles Darmin ,1809--1882)1859年在《物種起源》一書中提出以下原理：第一，所有物種生育子代的能力都大于食物增長(zhǎng)速度，即生育能力大于養(yǎng)育能力；第二，所有物種的個(gè)體都有變異，同一物種中沒有完全相同的個(gè)體，即同體個(gè)體獨(dú)特；第三，由于要生存的個(gè)體多于能生存的個(gè)體，所以會(huì)有生存競(jìng)爭(zhēng)；第四，競(jìng)爭(zhēng)中，有適應(yīng)性變異特質(zhì)個(gè)體得到更多的生存機(jī)會(huì)，即最適者生存；第五，適者有更多機(jī)會(huì)通過生殖把特質(zhì)傳給子代，即受到自然選擇；第六，在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代中，成功的變異時(shí)代積累，導(dǎo)致新物種產(chǎn)生并實(shí)現(xiàn)進(jìn)化。

孟德爾發(fā)現(xiàn)生物的變異來自遺傳，他的這項(xiàng)成就被稱為構(gòu)成現(xiàn)代遺傳學(xué)的基石。1937年，杜布贊斯基在《遺傳學(xué)與生物起源》一書中把它與進(jìn)化論與遺傳學(xué)整合成一體。赫胥黎稱之為綜合進(jìn)化論。綜合進(jìn)化論認(rèn)為進(jìn)化是包括兩個(gè)階段的過程：

1、變異：不同個(gè)體得到不同的遺傳材料，形成不同的表現(xiàn)型；

2、選擇：不同個(gè)體在繁育方面表現(xiàn)出的差別。

學(xué)術(shù)界目前承認(rèn)進(jìn)化有兩個(gè)層次：一是種群層次上的微觀進(jìn)化，主要指種群基因庫的等位基因頻率在短時(shí)期內(nèi)的變化。二是更高層次（物種）在較長(zhǎng)時(shí)段中的宏觀進(jìn)化。對(duì)于后者，學(xué)術(shù)界又有兩種理解：一是漸進(jìn)累積，二是間斷平衡。漸進(jìn)累積論將生物進(jìn)化和新種發(fā)現(xiàn)視為漸進(jìn)積累過程。間斷平衡論則將這一過程理解為長(zhǎng)期穩(wěn)定與短期驟變的交替。我們認(rèn)為簡(jiǎn)短平衡論能更好地解釋古人類化石和人類遺傳學(xué)資料上的歷時(shí)間斷和卻換現(xiàn)象，同時(shí)也與突變和選擇的原理兼容。

隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們?cè)陉懙睾涂罩邪l(fā)現(xiàn)了大量生命基因物質(zhì)。1969年澳大利亞發(fā)現(xiàn)了著名的默契森隕石，它的表面布滿了氨基酸。中國科學(xué)家們也發(fā)現(xiàn)了具有原始形態(tài)的多細(xì)胞生命物質(zhì)，存在的時(shí)間至少可以追溯到20億年前。美國國家太空總署的U2高空偵察機(jī)，在10000米的高空，收取到了從大氣平流層向下飄落的彗星塵埃，發(fā)現(xiàn)里面充滿著有機(jī)物質(zhì)，和漂浮著的生命分子，美國著名科學(xué)家卡爾?薩根（1934-1996）認(rèn)為，生命的初始物質(zhì)就是這樣來到地球的。這些生命科學(xué)的成果告訴我們，地球上最原始的生命，可能有兩個(gè)來源，第一是從地球誕生開始，在地球表面和大氣層中，就廣泛地分布著大量的各種形式的生命基因物質(zhì)；第二是來自外太空的生命基因物質(zhì)，伴隨著外太空隕石和風(fēng)雨雷電，不斷的降落到地球上。但不管是來自哪里，這些生命基因必然是多種多樣的，不會(huì)處在同一條起跑線上，必然是有高級(jí)和低級(jí)、先進(jìn)和落后的區(qū)別。在漫長(zhǎng)的時(shí)間長(zhǎng)河中，高級(jí)的生命基因不斷向高級(jí)人類形式過渡，低級(jí)的生命基因在相對(duì)低級(jí)的范圍內(nèi)獲得發(fā)展，形成今天地球上豐富多彩的生命形式。

三、對(duì)生命的思考

生物的進(jìn)化大體趨勢(shì)始終遵循著從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低等到高等的，從單細(xì)胞到多細(xì)胞，從水生到陸生的過程，但是在生物的演化進(jìn)程的某個(gè)片段，我們也會(huì)發(fā)現(xiàn)某些個(gè)例。它們的誕生本身就開創(chuàng)了一個(gè)進(jìn)化奇跡，它們并不遵循生物進(jìn)化的一般規(guī)律，似乎它們本身的誕生就是為宇宙中生命的多樣性創(chuàng)造其他適合的更有效率的模式。還有一些生物，當(dāng)突發(fā)的宇宙環(huán)境的變化對(duì)地球環(huán)境造成影響時(shí)，由于它們的進(jìn)化里程沒有足夠的效率，或者沒有足夠的防危機(jī)能力，也消逝在地球生命長(zhǎng)河中。

反觀人類社會(huì)，生命的進(jìn)化規(guī)律似乎又隱隱約約在應(yīng)實(shí)人類社會(huì)的種種規(guī)律，種種法則，種種悲劇，或者即將上演的喜劇。

人類也只有不斷探索發(fā)現(xiàn)這種種規(guī)律、法則，才能避免悲劇，更好的生存繁衍。

四、結(jié)束語

生命的起源與演化經(jīng)歷了漫長(zhǎng)復(fù)雜的過程，人類對(duì)起源于十幾億年前的生命演變的研究，是極其間距的一項(xiàng)任務(wù)。但我相信，只要我們積極主動(dòng)，有目標(biāo)有目的，經(jīng)過科技的進(jìn)步與時(shí)間的累計(jì)，人類對(duì)生命起源的認(rèn)識(shí)定會(huì)有更長(zhǎng)足的進(jìn)步，研究生命起源的航船也會(huì)越來越靠近真理之彼岸。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝守剛，馬學(xué)平等.2000.生命的起源與演化.北京：高等教育出版社 [2][英] Andrew S.Pullin 著，賈競(jìng)波 譯.2005.北京：高等教育出版社 [3] 郝首剛、馬學(xué)平，《生命的起源與演化》，高等教育出版社，1999.12

第二篇：生命的起源與演化1

化石探秘

生命的起源與演化

宗艷梅

（山東科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)09-1班）

【摘要】 地球在宇宙中形成以后，開始是沒有生命的。后來經(jīng)過幾千萬年的演化，從原始海洋一直到現(xiàn)在的人類，經(jīng)過了漫長(zhǎng)的演化過程。十幾億年前，在各種自然外力的不斷作用與影響下，生命悄無聲息的來到了地球。也許生命早已存在于其他星球或者說生命的誕生本就隨著宇宙的大爆炸而應(yīng)運(yùn)而生。我們?nèi)祟愔挥袔资f年的到一百多萬年的歷史，人類科技的飛速發(fā)展也不過是近幾百年的積累。以下講述了生命的起源及演化的過程。

【關(guān)鍵詞】 生命起源、原始生命、化學(xué)演化、新生命

【正文】地球在宇宙中形成以后，開始是沒有生命的。經(jīng)過了一段漫長(zhǎng)的化學(xué)演化，就是說大氣中的有機(jī)元素氫、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各種能源（如閃電、紫外線、宇宙線、火山噴發(fā)等等）的作用下，合成有機(jī)分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氫、氨、磷酸等等）。這些有機(jī)分子進(jìn)一步合成，變成生物單體（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。這些生物單體進(jìn)一步聚合作用變成生物聚合物。如蛋白質(zhì)、多糖、核酸等。這一段過程叫做化學(xué)演化。蛋白質(zhì)出現(xiàn)后，最簡(jiǎn)單的生命也隨著誕生了。這是發(fā)生在距今大約36億多年前的一件大事。從此，地球上就開始有生命了。

經(jīng)科學(xué)研究，地球的早期環(huán)境惡劣，到處都是火山和巖漿，地殼每天都在劇烈的運(yùn)動(dòng)著，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間，才出現(xiàn)了山川和河流以及海洋，才變成了一顆可以誕生生命的星球，又經(jīng)過了漫長(zhǎng)的時(shí)間，才孕育出了最初的生命。

2010-11-2

現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為，在地球最初形成的時(shí)期，表面充滿著原始大氣層，后來這些原始大氣發(fā)散到太空中去，但地球內(nèi)部不斷的釋放出二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨等氣體，地球表面和大氣層中，火山和雷電等巨大能量不斷釋放，這第二代大氣又不斷的變化，形成占大氣99%的氧氣和氮?dú)猓辛诉@個(gè)大氣層，地球表面溫度變化就可以保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)，初步具備了形成生命的條件。地球誕生初期，形成生命的基本物質(zhì)蛋白質(zhì)和氨基酸等就已經(jīng)存在了，這樣蛋白質(zhì)和氨基酸、氮和氧、鐵、磷、硫等基本元素，經(jīng)過漫長(zhǎng)時(shí)間的相互作用，生命的基本形式出現(xiàn)了。

隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們?cè)陉懙睾涂罩邪l(fā)現(xiàn)了大量生命基因物質(zhì)。1969年澳大利亞發(fā)現(xiàn)了著名的默契森隕石，它的表面布滿了氨基酸。中國科學(xué)家們也發(fā)現(xiàn)了具有原始形態(tài)的多細(xì)胞生命物質(zhì)，存在的時(shí)間至少可以追溯到20億年前。美國國家太空總署的U2高空偵察機(jī)，在10000米的高空，收取到了從大氣平流層向下飄落的彗星塵埃，發(fā)現(xiàn)里面充滿著有機(jī)物質(zhì)，和漂浮著的生命分子，美國著名科學(xué)家卡爾·薩根（1934-1996）認(rèn)為，生命的初始物質(zhì)就是這樣來到地球的。這些生命科學(xué)的成果告訴我們，地球上最原始的生命，可能有兩個(gè)來源，第一是從地球誕生開始，在地球表面和大氣層中，就廣泛地分布著大量的各種形式的生命基因物質(zhì)；第二是來自外太空的生命基因物質(zhì)，伴隨著外太空隕石和風(fēng)雨雷電，不斷的降落到地球上。但不管是來自哪里，這些生命基因必然是多種多樣的，不會(huì)處在同一條起跑線上，必然是有高級(jí)和低級(jí)、先進(jìn)和落后的區(qū)別。在漫長(zhǎng)的時(shí)間長(zhǎng)河中，高級(jí)的生命基因不斷向高級(jí)人類形式過渡，低級(jí)的生命基因在相對(duì)低級(jí)的范圍內(nèi)獲得發(fā)展，形成今天地球上豐富多彩的生命形式。

生物的進(jìn)化大體趨勢(shì)始終遵循著從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低等到高等的，從單細(xì)胞到多細(xì)胞，從水生到陸生的過程，但是在生物的演化進(jìn)程的某個(gè)片段，我們也會(huì)發(fā)現(xiàn)某些個(gè)例。它們的誕生本身就開創(chuàng)了一個(gè)進(jìn)化奇跡，它們并不遵循生物進(jìn)化的一般規(guī)律，似乎它們本身的誕生就是為宇宙中生命的多樣性創(chuàng)造其他適合的更有效率的模式。還有一些生物，當(dāng)突發(fā)的宇宙環(huán)境的變化對(duì)地球環(huán)境造成影響時(shí)，由于它們的進(jìn)化里程沒有足夠的效率，或者沒有足夠的防危機(jī)能力，也消逝在地球生命長(zhǎng)河中。

反觀人類社會(huì)，生命的進(jìn)化規(guī)律似乎又隱隱約約在應(yīng)實(shí)人類社會(huì)的種種規(guī)律，種種法則，種種悲劇，或者即將上演的喜劇。

毛澤東同志在他的詩文中，把人類起源的復(fù)雜歷程概括為一句話“人猿相揖別”，把人類在漫長(zhǎng)的原始社會(huì)時(shí)期經(jīng)歷的舊石器時(shí)代、新石器時(shí)代和青銅器時(shí)代，高度地概括為“幾千寒熱。

從現(xiàn)代考古學(xué)的發(fā)現(xiàn)中，我們知道人類誕生的過程極其艱辛，前后歷時(shí)3000多萬年時(shí)間。先是誕生了森林古猿，之后又誕生了拉瑪古猿，此后南方古猿人類的祖先問世了。

400萬年前人類誕生了，從此地球進(jìn)入了人類階段，地球經(jīng)受著一次深刻而有意義的變化。

人類的誕生是在其他物種的基礎(chǔ)上誕生的，是生物進(jìn)化技術(shù)積累的再創(chuàng)新。人類的誕生也是遵守著生物進(jìn)化的一般法則。

從以上我們能了解到，生命的起源與演化經(jīng)歷了漫長(zhǎng)復(fù)雜的過程。但同時(shí)，物種的進(jìn)化大體上還是一個(gè)被動(dòng)的過程。它需要自然條件的突破與時(shí)間的累計(jì)。與此同時(shí)，人類社會(huì)的發(fā)展是一個(gè)主動(dòng)的過程，它是人類積極的有目的的行為。

所以，生活在幸福中的我們，應(yīng)該好好學(xué)習(xí)，珍惜現(xiàn)在的生活。充分利用現(xiàn)在的資源，充實(shí)自己，讓自己的人生更有意義！

參考文獻(xiàn)：

【1】 位夢(mèng)華，《從宇宙到生命》，知識(shí)出版社，2006.9

【2】 郝首剛、馬學(xué)平，《生命的起源與演化》，高等教育出版社，1999.12

【3】 陳蓉霞，《進(jìn)化的階梯》，中國社會(huì)科學(xué)出版社，1996.12

【4】 達(dá)爾文，《物種起源》，陜西人民出版社，2000.4

【5】 參考網(wǎng)頁:

第三篇：生命的起源與演化論文

生命的起源與演化

馬闖

（體育學(xué)院 社會(huì)體育12-1 521521）

摘要：本文論述的生命何時(shí)、何處，特別是怎樣起源的問題，是現(xiàn)代自然科學(xué)尚未完全解決的重大問題，是人們關(guān)注和爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。歷史上對(duì)這個(gè)問題也存在著多種臆測(cè)和假說，并有很多爭(zhēng)議。隨著認(rèn)識(shí)的不斷深入和各種不同的證據(jù)的發(fā)現(xiàn)，人們對(duì)生命起源的問題有了更深入的研究。隨著人類社會(huì)科學(xué)的進(jìn)步，我們探索的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。其中，對(duì)生命起源的探索一刻也沒有停止，人們都渴望了解：在原始地球早期環(huán)境下，物質(zhì)是如何實(shí)現(xiàn)由非生物界到生物界的跨越？抑或，在地球形成早期，肯定存在沒有生命這樣一個(gè)時(shí)期，生命又是怎樣來的呢？

關(guān)鍵字：生命起源、生命科學(xué)、海洋生命

引言

生命起源是一個(gè)古老、神秘而又時(shí)髦的大課題，長(zhǎng)時(shí)期來始終被封建迷信所籠罩。在我國號(hào)稱“鬼城”的四川鄷都縣有一座奈何橋，橋兩岸生與死遙遙相望，橋下便是陰曹地府，生命與非生命之間果真有一條不可逾越的鴻溝嗎？上帝創(chuàng)造人的故事和達(dá)爾文的物種進(jìn)化都是在生命誕生之后的事，不在本論文的討論范圍之列。這里要論證的是在混屯初開之時(shí)，地球上的原始生命物質(zhì)和原始生命形態(tài)是如何形成的。

一、關(guān)于生命起源的幾種假說

1．創(chuàng)世說（神創(chuàng)論）和新創(chuàng)世說：創(chuàng)世說是把生命起源這一科學(xué)命題劃人神學(xué)領(lǐng)域，認(rèn)為地球上的一切生命都是上帝設(shè)計(jì)創(chuàng)造的，或者是由于某種超自然的東西干預(yù)產(chǎn)生的。19世紀(jì)以前西方流行創(chuàng)世說這一學(xué)說。近年來，在科學(xué)的高速發(fā)展的情況下，創(chuàng)世說的支持者為堅(jiān)持這一非科學(xué)的觀點(diǎn)，不得不作出新的努力使圣經(jīng)與科學(xué)調(diào)和，用科學(xué)知識(shí)來證明圣經(jīng)的故事，如將生物學(xué)和古生物學(xué)的一些“證據(jù)”來證明上帝造物和物種不變的觀點(diǎn)，這就是現(xiàn)代的新創(chuàng)世說。這一學(xué)說無論怎樣修飾都是不科學(xué)的。

2．自然發(fā)生說（自生論）：認(rèn)為生命可以隨時(shí)從非生命物質(zhì)直接迅速產(chǎn)生出來。如腐草生螢，腐肉生蛆、白石化羊等。這一學(xué)說在17世紀(jì)曾流行于歐洲。隨著意大利的醫(yī)生雷地和法國微生物學(xué)家巴斯德等人的實(shí)驗(yàn)的成功，這一學(xué)說失去了他的生命力。

3．生物發(fā)生說（生源論）：認(rèn)為生命只能來自生命，但不能解釋地球上最初的生命的來源。

4．宇宙發(fā)生說（自生論）：認(rèn)為地球上的生命來自宇宙間的其他星球，某些微生物的孢子可以附著在星際塵埃顆粒上而到達(dá)地球，從而使地球具有了初始的生命。這個(gè)學(xué)說仍然不能解釋宇宙間最初的生命是怎樣產(chǎn)生的。此外，宇宙空間的物理因素，如紫外線、溫度等對(duì)生命是致死的，生命又是怎樣穿過宇宙空間而不會(huì)死亡呢？

5．化學(xué)進(jìn)化說（新自生論）：認(rèn)為地球上的生命是在地球歷史的早期，在特殊的環(huán)境條件下，由非生命物質(zhì)經(jīng)歷長(zhǎng)期化學(xué)進(jìn)化過程而產(chǎn)生的。這一過程是伴隨著宇宙進(jìn)化過程進(jìn)行的。生命起源是一個(gè)自然歷史時(shí)間，是整個(gè)宇宙演化的一部分。因?yàn)橛斜容^充分的根據(jù)和實(shí)驗(yàn)證明，這一學(xué)說為多數(shù)科學(xué)家接受，但仍需要深入進(jìn)行研究。

生命起源問題是自然科學(xué)界面臨的幾個(gè)主要的未知基礎(chǔ)科學(xué)問題之一[1]。幾乎所有的自然歷史及生物學(xué)教科書總會(huì)有幾章介紹生命起源。按照大爆炸理論，大致是從億年前大爆炸開始的宇宙起源，到約50億年前太陽系的起源，到約45億年前地球的起源，到大約37億年前地球上生命的起源。地球上生命體系是已知的宇宙中惟一的生命體系，也是已知的宇宙中最復(fù)雜的分子體系，更是自然演化出的最完美的分子體系。地球上生命的起源過程是如此復(fù)雜，生命起源的過程是如此偶然，有人做過一個(gè)形象的比喻：如果一只猴子在打字機(jī)的鍵盤上隨機(jī)跳動(dòng)能打印出大英博物館的所有圖書，那么在地球上發(fā)生生命的幾率比這還小。但是，在地球上的的確確自然產(chǎn)生了生命，而且

產(chǎn)生了智慧生命人類這一宇宙最美麗最燦爛的花朵。如果說生命在地球上的起源是一個(gè)奇跡，那么對(duì)地球上這一奇跡的發(fā)生發(fā)展的過程及原理的探索

當(dāng)然是一個(gè)激動(dòng)人心的事業(yè)，也是自然科學(xué)的主要任務(wù)之一。顯然，對(duì)生命起源的研究不僅有利于深入了解自然的奧秘，揭示生命的奧秘，而且推動(dòng)自然科學(xué)的發(fā)展，并無疑對(duì)人類的思想史及文明史產(chǎn)生重要影響。

二、人類對(duì)生命起源的探索

生命的起源問題就是要研究物質(zhì)如何在自然條件下由“死”變“活”的問題，這不僅僅是一個(gè)科學(xué)問題，也是一個(gè)哲學(xué)問題，是科學(xué)與宗教、唯物主義與唯心主義長(zhǎng)期爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，它與宇宙的起源、意識(shí)的本質(zhì)等，都是人們所面臨的對(duì)自然本質(zhì)認(rèn)識(shí)的幾個(gè)未解之謎，它的解決不僅對(duì)科學(xué)將起極大的促進(jìn)與推動(dòng)作用，而且將會(huì)在人類思想史上產(chǎn)生重大的影響。

生命起源的研究涉及到許多科學(xué)學(xué)科，并引出了許多的哲學(xué)問題，因此沒有哲學(xué)思 維而力圖勾劃出整個(gè)研究的前景是難以想象的。這就是為什么在探討生命現(xiàn)象這一亙古 問題時(shí)，無數(shù)的哲學(xué)家和自然科學(xué)家都付出了畢生心血。有關(guān)生命起源的文章和論 著[2一3]則不勝枚舉，并出現(xiàn)了多種學(xué)說，如生機(jī)論、創(chuàng)造論、泛生論、星球轉(zhuǎn)移說、機(jī)制論、唯物論等等，不過最具有代表性的理論則是奧巴林的化學(xué)進(jìn)化學(xué)說，艾根的超循 環(huán)理論和卡斯林—史密斯的生命從泥土中起源理論等。

奧巴林學(xué)說是以蛋白質(zhì)為主的大分子群體可以形成與細(xì)胞相似的團(tuán)聚體，通過團(tuán)聚體中越來越復(fù)雜的分子群體的不斷積累而產(chǎn)生生命的。這里最先自然出現(xiàn)的是細(xì)胞的物理化學(xué)的框架，其次是團(tuán)聚體中的隨機(jī)分子群體組織成了自我維持的代謝循環(huán)即酶，最后出現(xiàn)了比上述更為高級(jí)的組織即基因。該理論允許進(jìn)化可以在有較大誤差率情況下進(jìn)行，群體的代謝只依賴于部分分子的催化活性，所以是高度容忍誤差的，而且，在此沒有一致性的要求，分子群體中可以有較大的統(tǒng)計(jì)漲落，遺傳漂變作用可以成為推動(dòng)進(jìn)化的主要力量。艾根的理論認(rèn)為生命的起源經(jīng)過了一個(gè)大分子自組織階段，形成協(xié)同整合的超循環(huán) 組織。一開始就有可以自復(fù)制的RNA，是基因在先;進(jìn)而酶與RNA構(gòu)成了原始的遺傳轉(zhuǎn)錄器，是酶隨后;細(xì)胞則是最后形成的。

卡斯林—史密斯提出的生命從泥土中起源的理論則指出，泥土中的礦物微晶也許 在核酸出現(xiàn)之前就已充當(dāng)了遺傳材料，微晶起到了復(fù)制信息并轉(zhuǎn)移信息的功能，泥土在 先，酶在其次，然后是細(xì)胞，最后是基因。

三、海洋生物的起源—“海底黑煙囪”

海底黑煙囪及相關(guān)生物群體的發(fā)現(xiàn)是近20年來全球海洋科學(xué)取得的最重要的科學(xué)成就之一。在海底黑煙囪周圍高溫、高幾、黑暗、缺氧、含硫等極端環(huán)境中，生活著特殊的深海生物群落，它們的初級(jí)生產(chǎn)者嗜熱細(xì)菌和占細(xì)菌，在基因組序列上最接近地球上原始的祖先，生活環(huán)境也與生命起源時(shí)地球上的高溫、缺氧環(huán)境非常類似。地球歷史旱期熱液系統(tǒng)曾經(jīng)在地球表而廣泛分布，因而嗜熱微生物有著廣泛的生存空間。通過對(duì)生命起源必須具備的物質(zhì)條件、環(huán)境條件、能量條件、安全條件等方而考慮，現(xiàn)代海底黑煙囪周圍的水熱環(huán)境是探索生命起源的理想場(chǎng)所。

生命起源必須具備物質(zhì)、環(huán)境、能量、安全等條件,目前廣泛認(rèn)為生命最可能產(chǎn)生于黑煙囪周圍,因?yàn)楹５缀跓焽杩梢蕴峁┥鹪此璧乃袟l件,分析如下[4]:(1)物質(zhì)條件。黑煙囪周圍是化學(xué)演化的有利場(chǎng)所,熱液噴口噴出CH4、H2、NH3、H2S、HCN和各種金屬元素可以提供化學(xué)演化各階段所需的所有原料,并且可以為生命出現(xiàn)以后 的生命延續(xù)提供能量和營養(yǎng)物質(zhì);(2)能量條件。生命起源中由無機(jī)物反應(yīng)合成有機(jī)小分子以及有機(jī)小分子反應(yīng)合成生物大分子等各階段都需要高的能量才能進(jìn)行,而海底黑煙囪噴出的熱液溫度非常高,比如東太平洋洋底“黑煙囪”噴出的熱液溫度高達(dá)350℃,這樣的高能環(huán)境足以支持生命起源各個(gè)階段的能量需要;(3)環(huán)境條件。水熱噴口附近的溫度、pH值和化學(xué)成分的梯度變化形成了復(fù)雜多樣的環(huán)境條件,非常有利于生命的起源和演化。像現(xiàn)代海底黑煙囪周圍的水熱環(huán)境在現(xiàn)在的地球上已經(jīng)不多了,但是在地球的早期,由于火山活動(dòng)普遍,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,海底噴氣和水熱活動(dòng)的強(qiáng)度至少是現(xiàn)代的5倍,太古代洋中脊的總長(zhǎng)度大約是現(xiàn)代的3~5倍,水熱環(huán)境可能廣泛的存在于地球表面[5],因而嗜熱微生物有著廣泛的生存空間。可能最早的太古宙生命就是被限制在熱液系統(tǒng)周圍的嗜熱微生物?，F(xiàn)生的極端嗜熱的古細(xì)菌和甲烷菌最接近于地球上的最古老的祖先。隨著地球的演化,環(huán)境的改變,這些古老的嗜熱微生物以及它們的生活范圍也變得越來越小了。

(4)安全條件。有兩種環(huán)境可以成為生命的搖籃:一是水體的表淺處,在這里“湯”可以在陽光下濃縮、“烹調(diào)”;另一處類似于現(xiàn)代海底黑煙囪附近的黑暗的深水下的水熱噴口。原始地球由于天體碰撞頻繁及地球出氣作用所產(chǎn)生的強(qiáng)烈的溫室效應(yīng),以及強(qiáng)烈的紫外線輻射,可能使環(huán)境單調(diào)而又不穩(wěn)定的地面小水池不適于出現(xiàn)原始生命。再加上隕石和彗星等天體頻繁的撞擊,可能使地面小水池中產(chǎn)生的生命起源的萌芽都?xì)缌?只有隱藏在深海熱液噴口附近的生命能避免天體撞擊地球所造成的有害影響得以保存,所以是孕育生命最理想的地方。

四、生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

由于受到研究手段的限制，人類對(duì)生命起源的研究只是到了近代才形成了科學(xué)的認(rèn)識(shí)和方法，并確認(rèn)了生命活動(dòng)時(shí)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的形式之一，生命的物質(zhì)基礎(chǔ)是碳、氫、氧、氮，此外，還有少量的硫、鈣、磷和其他二十幾種微量元素，以及由這些元素在地球環(huán)境中自發(fā)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類、水和無機(jī)鹽等。其中，蛋白質(zhì)和核酸是生物體最重要的組成部分，也是區(qū)別生命與非生命的基本依據(jù)，蛋白質(zhì)的分子量很大，由千萬或幾百萬個(gè)氨基酸分子構(gòu)成，具有十分復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，是一切生命的基礎(chǔ)。生物體的所有組織器官都會(huì)有蛋白質(zhì)，它在生物體內(nèi)的功能主要有以下幾個(gè)方面：（1）調(diào)節(jié)功能（2）保護(hù)和支持功能（3）運(yùn)輸功能（4）儲(chǔ)存和營養(yǎng)功能（5）收縮的運(yùn)動(dòng)功能（6）防

御功能（7）識(shí)別功能（8）信息傳遞功能（9）基因表達(dá)調(diào)控功能（10）凝血功能（11）催化功能。

五、個(gè)人觀點(diǎn)

生命起源的過程就是地球不斷發(fā)展的過程，地球家園為我們提供了安逸和諧的環(huán)境，是我們溫馨護(hù)層。因此我們要不斷的進(jìn)行保護(hù)和對(duì)其進(jìn)行深刻的發(fā)展。

同時(shí)，生命的起源可以說是一個(gè)偉大的奇跡，是十分價(jià)值和值得我們?nèi)プ鹁春秃亲o(hù)的，對(duì)地球這一奇跡發(fā)生及原理的探索當(dāng)然是一個(gè)激動(dòng)人心的事業(yè)，也是自然任務(wù)之一。因此保護(hù)和合理的開發(fā)我們的地球善待我們周圍的生命是我們一項(xiàng)重要的任務(wù)，對(duì)生命起源的研究不僅有利于深入了解自然的奧秘,揭示生命的奧秘 ,而且推動(dòng)自然科學(xué)的發(fā)展,并無疑對(duì)人類的思想史及文 明史產(chǎn)生重要影響。對(duì)此，我們要為科學(xué)的關(guān)系人們本身的生命起源及演化事業(yè)的深入探究獻(xiàn)出我們一份力！

六、結(jié)束語

由于生命起源研究的是幾十億年前，地球上人類遠(yuǎn)未出現(xiàn)之前生命是如何產(chǎn)生的問題。由于最早產(chǎn)生的原始生命休結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，組織狀態(tài)極度脆弱，極難形成化石保存下來，以及當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)手段有限，至今尚不能找到合理的答案。生命起源仍處于眾說紛紜，莫表一是的假說階段。通過學(xué)術(shù)爭(zhēng)鳴和新假說的不斷提出，人類對(duì)生命起源的認(rèn)識(shí)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，研究生命起源的航船正越來越靠近了真理之彼岸。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張晌，《生命起源》，科學(xué)日?qǐng)?bào)出版社，1989。12 [2] R.F.Doolittle，et al.，Science 1996, 271:470 [3] J.Keosian, The Origin of Life，Reinhold，New York，1968, Ind ed.

第四篇：爬行動(dòng)物的起源和系統(tǒng)演化（xiexiebang推薦）

爬行綱的起源和系統(tǒng)演化

爬行綱的起源和系統(tǒng)演化

一、爬行綱整綱的起源、適應(yīng)輻射及衰退

（一）、爬行綱的起源

根據(jù)經(jīng)典的觀點(diǎn)，爬行綱是從距今約 3 億年前的石炭紀(jì)的迷齒類兩棲動(dòng)物演化來的。到石炭紀(jì)末期，地球上的氣候曾經(jīng)發(fā)生劇變，部分地區(qū)出現(xiàn)了干旱和沙漠，使原來溫暖而潮濕的氣候變?yōu)楦稍锏拇箨懶詺夂颉呐?。植物界也隨著氣候的變化而變化，蕨類植物大多數(shù)被裸子植物所代替，致使很多古代兩棲類絕滅或再次人水，而具有適應(yīng)陸生的結(jié)構(gòu)（如角質(zhì)化發(fā)達(dá)的皮膚，完善的肺呼吸系統(tǒng)等）以及羊膜卵的古代爬行綱則能生存并在斗爭(zhēng)中不斷發(fā)展，并將兩棲類排擠到次要地位，到中生代古代爬行綱幾乎遍布全球的各種生態(tài)環(huán)境，因而常稱中生代為爬行動(dòng)物時(shí)代。

生物學(xué)家們一般認(rèn)為爬行綱起源于兩棲類的迷齒類，始于二億八千萬年前的二疊紀(jì)最古老爬行綱的家系屬杯龍目。迷齒類和杯龍類之間的過渡類型是一種似蜥蜴，屬半水棲動(dòng)物，約 0.5 m 長(zhǎng)，稱為蜥螈或塞姆爾螈，發(fā)現(xiàn)于得克薩斯州二億二千萬年的地層中。

（二）、爬行綱的適應(yīng)輻射

爬行綱的適應(yīng)輻射在三疊紀(jì)（緊接二疊紀(jì)）特別顯著，與新的生態(tài)環(huán)境的出現(xiàn)是一致的。在那個(gè)時(shí)代，陸地上的氣候和地質(zhì)改變，比如氣候的變化，從熱到冷，造山運(yùn)動(dòng)和地勢(shì)橫貫形成，以及各種各樣的植物生活類型。

過去中生代是爬行動(dòng)物統(tǒng)治的時(shí)代，不久它們突然絕滅于近白堊紀(jì)末大約六千五百至八千萬年以前。它們的滅絕或許是由于氣候變化、生態(tài)因素、自身的過分特化和低生殖力等綜合因素影響的結(jié)果。有幾種爬行綱能面對(duì)哺乳類激烈的競(jìng)爭(zhēng)而繼續(xù)生存?？赡艿脑蚴牵旑惥哂斜Ｗo(hù)性的甲，蛇類和蜥蜴類從密林和巖石生境里進(jìn)化過來，它們?cè)诿芰趾蛶r石地方較少遭到四足類的競(jìng)爭(zhēng)；還有鱷類，由于它的巨大身體、善潛伏、性好攻擊和在水棲環(huán)境中極少有敵人。

在中生代石炭紀(jì)某種兩棲類過渡到爬行綱。這個(gè)過渡是羊膜卵發(fā)育的結(jié)果，使它能在陸地生存，盡管早期爬行綱在冒險(xiǎn)上陸之前，這個(gè)羊膜卵就已有了很好的發(fā)育。爬行綱的飛躍適應(yīng)是由于它們移到各種各樣生境的結(jié)果。化石記載說明由某系爬行綱發(fā)展成為魚龍類、蛇頸龍類和初龍類的進(jìn)化路線，其中有的種類回到海洋，后來的輻射發(fā)展成為似哺乳類爬行綱、龜類、翼龍類、鳥類、恐龍等。在這龐大的集群中，至今存活的爬行綱僅有五個(gè)目。

（三）、爬行綱的衰退

中生代是爬行綱時(shí)代，在地球上的各種生態(tài)環(huán)境中生活著各式各樣的古爬行動(dòng)物，尤以體軀巨大的恐龍，為當(dāng)時(shí)地球上的一霸。它們?cè)?億多年的漫長(zhǎng)歲月中，食量愈來愈大，相應(yīng)的體型也愈來愈大，而生活習(xí)性和食性又都向著專一化的方向發(fā)展，能較優(yōu)越地適應(yīng)于所棲居的特定環(huán)境條件。中生代的氣候十分穩(wěn)定，季節(jié)以及緯度變化的溫差均輕微。但到了中生代末期，地球發(fā)生了強(qiáng)烈的地殼運(yùn)動(dòng)如造山運(yùn)動(dòng)（我國的喜馬拉雅山和歐洲的阿爾卑斯山就是這個(gè)時(shí)期形成的）。由于地殼劇變導(dǎo)致的氣候、環(huán)境的巨大變更，使植物類型也發(fā)生了改變，被子植物出現(xiàn)并替代了裸子植物而居于優(yōu)勢(shì)。這些都給食量大而又狹食性的古爬行綱帶來嚴(yán)重的后果，加以恒溫動(dòng)物、特別是哺乳動(dòng)物的興起，使古爬行綱在生存斗爭(zhēng)中居于劣勢(shì)，導(dǎo)致相對(duì)突然地大量死亡和絕滅，從而結(jié)束了盛極一時(shí)的爬行綱的黃金時(shí)代。

二、爬行綱各目的起源和系統(tǒng)演化

爬行綱是脊椎動(dòng)物亞門的1綱。肺呼吸、混和型血液循環(huán)的變溫動(dòng)物,體表被鱗（蛇、蜥蜴）或骨板（龜、鱉）,無毛、無羽,發(fā)育有羊膜出現(xiàn)?，F(xiàn)存的爬行綱動(dòng)物分為2型、3亞綱、6目,即無窩型(Anapsida)：龜鱉亞綱龜鱉目,有220種（中國有24種）;雙窩型

(Diapsida)：古蜥亞綱鱷形目，有21種（中國有1～3種）；鱗蜥亞綱原蜥總目喙頭目，有1種；有鱗總目蚓蜥目，約有100種，蜥蜴目約有3000種（中國約有120種）,蛇目有2500

種（中國約有180種）。除極寒區(qū)域外，世界性分布,中國南方溫?zé)岢睗竦貛л^多。

古脊椎動(dòng)物學(xué)者從爬行綱頭骨的構(gòu)造上找到了比較簡(jiǎn)單而實(shí)用的分類辦法。根據(jù)頭骨顳孔的有無，數(shù)目及其位置的不同一般分為四種類型，據(jù)此將爬行綱分為四個(gè)亞綱：

（一）、無孔亞綱

或稱缺弓亞綱(Anapsida)——無顳孔

1杯龍目(Catylosauria)本類是最原始的爬行綱，頭骨表面有紋飾，吻短，松果孔大，無次生腭。頭部各骨骼未退化。最早見于晚石炭世早期的Hylonomus(林蜥)，體細(xì)長(zhǎng)而小，約80cm。頭骨結(jié)構(gòu)屬典型的杯龍類。而本目中了解得比較詳細(xì)的化石則是發(fā)現(xiàn)于美國新墨西哥州下二疊紀(jì)統(tǒng)的Limnoscelis Williston(湖龍)，體亦細(xì)長(zhǎng)，約1.5m。四肢強(qiáng)壯，頭稍長(zhǎng)，較高而窄(兩棲類則顯得扁平)，眼側(cè)生，兩頂骨的骨縫間尚有松果孔。上、下頜邊緣具鋒利的牙齒，間椎體縮小，肩胛骨與鳥喙骨復(fù)合，腸骨擴(kuò)大，薦椎2塊。爬行綱其余各目都可看做是從杯龍目進(jìn)化而來。

2龜鱉目(Cheloia)是具有甲殼的爬行綱

3中龍目（Broom, 1913）是一群已滅絕的爬行動(dòng)物。它們生活在大約3.2億到

2.8億年前的早二疊紀(jì)的海中。它們是最早的水棲爬行動(dòng)物，在陸地上演化過后再度返回水中。由于它們的顱骨結(jié)構(gòu)比較原始它們被看作是一種早期的爬行動(dòng)物。它們可能是最早的陸上脊椎動(dòng)物，但它們依然有時(shí)在水中生活，因此它們的四肢和尾部比較扁平。它們的骨的周圍被軟骨質(zhì)包圍，因此比較粗。

（二）、雙孔亞綱(Diapsida)

或稱雙弓亞綱——有兩個(gè)顳孔

鱗龍次亞綱(Lepidosauria)

本次亞綱是原始的雙孔類，頭骨有二個(gè)顳颥孔，它們被眶后骨和鱗骨形成的骨棒所分開。本次亞綱有三個(gè)目，包括現(xiàn)存的蛇、蜥蜴和僅見于新西蘭幾個(gè)小島上的罕見的喙頭蜥，以及一些古生代和中生代原始的已絕滅的小型爬行綱。

1始鱷目(Eosuchia)始鱷目是最原始的雙弓爬行綱，最初出現(xiàn)于晚石炭世。這是一類小型的，象蜥蝎似的能迅速飛跑的爬行綱。在南非晚二疊世地層內(nèi)發(fā)現(xiàn)的小而原始的似現(xiàn)在蜥蜴的楊氏蜥(Youngina)被認(rèn)為是現(xiàn)存有鱗目和喙頭目的祖先。

2喙頭目(Rhynchocephalia)喙頭目的主要特點(diǎn)是：方骨固定，端性齒，前上頜骨發(fā)展成喙?fàn)?，頭骨寬短，頰部擴(kuò)大，無棒骨(tabular)或后頂骨，上顳骨(supratempolar)往往消失，但方顴骨保存。脊椎雙凹型，23-25個(gè)薦前椎，2個(gè)薦椎?；^多，而現(xiàn)存者僅有新西蘭附近幾個(gè)小島上的Sphenodon Gray(喙頭晰或稱鱷蜥)，視為孑遺的活化石。體長(zhǎng)60cm余。牙齒和腭骨相愈合，不生在齒槽內(nèi)，頭骨前端有喙?fàn)畹淖?。視見于三疊紀(jì)早期，三疊紀(jì)時(shí)分布很廣，遍及全球。我國云南祿豐上三疊統(tǒng)的Lufengocephalus(祿豐喙頭蜥)；遼寧凌源上三疊統(tǒng)的Rhynchosaurs(喙頭龍)等均為本目化石的代表。

3有鱗目(Squamata)這是現(xiàn)生爬行綱中的常見者，如蜥蜴、蛇均屬之。無次生腭，脊椎常為前凹型。蛇類失去四肢，脊椎骨和肋骨數(shù)目增加，使身體變長(zhǎng)，方骨活動(dòng)，使口張得很大。在有鱗目化石中，蜥蜴類比蛇類更為常見。我國的本類化石亦不少，如晚侏羅世的Yabeinosaurus(矢部龍)等。

初龍次亞綱(Archosauria)

本次亞綱是進(jìn)步的雙孔類。中生代在地球上占統(tǒng)地位的爬行動(dòng)物均包含在本次亞綱內(nèi)。稱為爬行綱時(shí)代或恐龍時(shí)代的中生代，在某種意義上就是指本亞綱中多種多樣的巨大成員而說的。本次亞綱包括五個(gè)目，分別如下：

1槽齒目(Thecodontia)本目是該次亞綱中最原始的類群，它們?cè)诠派┢鹪从邝[龍次亞綱的始鱷類。初龍次亞綱的其余四目均是從本目演化出來的。本目的主要特征

是：吻細(xì)長(zhǎng)，外鼻孔分開，有眼前孔，鼻骨長(zhǎng)，后頂骨小，有時(shí)消失，方骨垂直，內(nèi)鼻孔向后；下頜細(xì)長(zhǎng)；25-26個(gè)薦前椎，椎體雙凹到平凹型、腰帶三射型；后肢較長(zhǎng)，趾式完全。最先出現(xiàn)于早三疊世，即南非的Erythrosuchus(引鱷)，北美上三疊統(tǒng)的Hesperosuchus(黃昏鱷)和Rutiodon(狂齒鱷)是本目的典型代表。我國山西、新疆上三疊統(tǒng)中也發(fā)現(xiàn)許多此目的化石。在三疊紀(jì)以后本目動(dòng)物絕滅了。

2鱷目(Crocodilia)本目在三疊紀(jì)晚期直接從槽齒目進(jìn)化而來，它們是“恐龍”的姊妹類群?，F(xiàn)存的鱷類是本目的進(jìn)步類群，它們是一些大而兇猛的食肉爬行綱。本目在中生代時(shí)相當(dāng)繁盛，新生代時(shí)逐漸衰落，已發(fā)現(xiàn)700多個(gè)化石種，幾乎是世界性分布?，F(xiàn)存僅20余種，分布范圍也變小了。本目的特征是體長(zhǎng)，腿短，尾在垂直方向扁平呈漿狀；頭骨扁寬，具雕紋，吻長(zhǎng)，上顳颥孔小，外鼻孔位于吻端；頂骨與額骨愈合；方骨大，向后傾斜；次生腭很發(fā)育；槽性齒；薦前椎23-24個(gè)，前凹型，尾椎為平凹型；薦椎2個(gè)；腰帶三射型；前肢較后肢短。現(xiàn)存的揚(yáng)子鱷是進(jìn)步的真鱷亞目的代表。鱷類的進(jìn)化是從晚三疊世的Protosuchus(原鱷)，經(jīng)過侏羅、白堊紀(jì)時(shí)的中鱷類，在白堊紀(jì)晚期演化出現(xiàn)存的真鱷亞目的類群。

3翼龍目(Pterosauria)這是一類征服空中會(huì)飛的爬行動(dòng)物，其特征是前肢第四指骨特別加長(zhǎng)支撐由身體側(cè)面延展的皮膜，變成翅膀，適于空中飛行，胸骨也相應(yīng)地發(fā)達(dá)。最早出現(xiàn)于侏羅紀(jì)的Rhamphorhynchus Meyer(喙嘴龍)可作為代表，長(zhǎng)約60cm；雙顳孔，大眼眶，具眼前孔；頭骨和頜骨的前部引長(zhǎng)，帶尖齒，可能捕食魚類；頸較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，背部縮短；尾很長(zhǎng)，約為薦前脊柱長(zhǎng)度的2倍，尾末尚有一卵形的皮膜；前肢的肱骨粗壯，橈尺骨頗長(zhǎng)，第四指極長(zhǎng)，形成翼的主架，第五指消失，其他各指退化成小狀；肩胛骨與鳥喙骨強(qiáng)大，連接胸骨，作為附著鼓動(dòng)翅膀的肌肉之用；后肢小。Dsungaripterus Young(準(zhǔn)噶爾翼龍)這是發(fā)現(xiàn)于新疆烏爾禾下白堊統(tǒng)上部的完整飛龍類化石。體較大，兩翼伸長(zhǎng)可達(dá)

3.5m。體長(zhǎng)約0.9m。頭骨長(zhǎng)，前端窄而尖銳。頭骨上中棱發(fā)育。鼻孔與眼孔連通成大孔。上顎有14-15個(gè)牙齒，下顎有11-12個(gè)牙齒，但頜前部無牙。第四腕骨與第四指骨特長(zhǎng)。翼龍類生存的時(shí)間很短，白堊紀(jì)末期絕滅，這可能由于當(dāng)時(shí)出現(xiàn)了“現(xiàn)代化”鳥類，受到排擠，無法與溫血而靈活的鳥類競(jìng)爭(zhēng)之故。

4、5蜥臀目(Saurischia)、鳥臀目(Ornithischia)都是恐龍類(Dinosauria)，中生代占統(tǒng)治地位的爬行綱。

（三）、上孔亞綱(Euryapsida)

聯(lián)龍次亞綱(Synaptosauia)

眶后骨和鱗骨構(gòu)成上顳孔的下界；頭很小，口大；頸較長(zhǎng)；身體寬扁；因適應(yīng)水生，四肢發(fā)展成橈足，指骨數(shù)目加多；肢帶骨的腹側(cè)壯大而背側(cè)(如肩胛骨、腸骨)退化。橈足上的骨頭呈柱棒狀。根據(jù)食性不同，本次亞綱的爬行動(dòng)物可分為兩個(gè)目：

1蜥鰭目(Sauropterygia)。牙齒長(zhǎng)而稅利，食魚；

2楯齒龍目(Placodontia)。后部牙齒板狀，有壓碎作用，食軟體動(dòng)物。侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)非常興盛，分布幾乎遍及全世界(除南極、南美)的蜥鰭目蛇頸龍類是本亞綱典型而重要的代表。

魚龍次亞綱(Thyopterygia)

本次亞綱的成員是高度特化適應(yīng)水生的海生爬行動(dòng)物，或叫魚形爬行動(dòng)物。本次亞綱只有一個(gè)魚龍目(Ichthyosauria)，其特征是后額骨和上顳內(nèi)構(gòu)成上顳孔的下界；身體魚形，有大的像魚樣的背鰭、胸鰭、腹鰭和尾鰭，脊柱伸入尾下葉；頭大，眼大，吻長(zhǎng)，有長(zhǎng)的利齒，肉食。魚龍類可能在晚古生代晚期起源于杯龍類，在三疊紀(jì)早期已完全特化成魚形，繁盛于侏羅紀(jì)，少數(shù)殘存到白堊紀(jì)。它們的分布幾乎遍及全世界各個(gè)大陸(除南極洲、非洲外)。

（四）、下孔亞綱(Synapsida)

或稱單弓亞綱——一個(gè)顳孔由眶后骨和鱗骨構(gòu)成其上界

1盤龍目(Pelycosauria)。是下孔亞綱中最原始的種類，分布于晚石炭世和早二疊世。2獸孔目（Therapsida）。是下孔亞綱中的進(jìn)步類，生存于晚二疊世和三疊紀(jì)。中國和南非是此類化石的著名產(chǎn)地。它們的顳孔十分?jǐn)U大，進(jìn)步的獸孔類的顳孔上緣不是由后眶骨與鱗骨構(gòu)成，而是由頂骨構(gòu)成，方骨與方軛骨則縮小。齒骨相應(yīng)地增大，牙齒也典型地分化了，有門齒、犬齒和頰齒之別。二疊紀(jì)后期，獸孔目的原始代表Phthinosuchus漸漸分兩支演化，出現(xiàn)了異齒獸類(Anomodonts)和 獸齒類(Theriodonts)。

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（掌握生命起源的過程、前生物演化階段的特征，了解生命起源各學(xué)說--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)過死亡群、埋藏群，到化石群的化石形成過程分析其對(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)化是通過一系列意外偶發(fā)事件來實(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太陽系，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。美國天文學(xué)家威廉姆·奈培說：“一般來講，從太陽系進(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)，塵埃云的沙爆過程可以在２萬～２０萬年的時(shí)間內(nèi)將一塊直徑一米的大礫石消磨得無影無蹤，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”迅速吹出太陽系，這個(gè)力與我們?nèi)祟惐旧硪苍谘兄频奶柗珓?dòng)力源如出一轍。太陽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，我們的太陽系根本不能封閉什么，它看起來像一個(gè)有一定孔徑的漏篩。太陽系圍繞銀河系運(yùn)行，當(dāng)它穿過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埃云撒下三萬億億（３×１０２２）個(gè)微生物。自從地球生命出現(xiàn)以來，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 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?？的螤柎髮W(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)過再生、繁殖和演化，進(jìn)而形成無數(shù)的生命形態(tài)并布滿整個(gè)地球。古菌類和后來的細(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來，它們登上陸地，使世界充滿樹木和花草，又隨著昆蟲和鳥類飛翔天空。于是，在地球上形成和成長(zhǎng)起“生命之樹”。人類是這棵生命進(jìn)化樹最奇異的枝條。

對(duì)于生命的起源，科學(xué)家們通過各種實(shí)驗(yàn)建立起各種假說來解釋。１９５３年，美國芝加哥大學(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)。生命究竟來自何方？這個(gè)問題直到今天科學(xué)家們?nèi)栽跔?zhēng)論不休

在原始地球條件下，生物單分子是從無到有創(chuàng)造出來的，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?；瘜W(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)傾向性可以通過化學(xué)反應(yīng)來傳遞。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，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)植物的過渡。通過遺傳密碼的演化和若干前生物系統(tǒng)的過渡，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，以至于過去人們認(rèn)為原核細(xì)胞是由真核細(xì)胞退化而來的。解決由原核細(xì)胞向真核細(xì)胞的演化問題是細(xì)胞演化的關(guān)鍵。人們?cè)谶@個(gè)問題上爭(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。在原核生物中見于藍(lán)藻。在現(xiàn)生的藍(lán)藻絲體里，營養(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，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？誰先誰后？這些問題目前還沒有一致的看法。

?按照新近時(shí)興的細(xì)胞內(nèi)共生假說來解釋后生動(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、鞭毛蟲、纖毛蟲等原生動(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