7.3.1地球上生物的起源(上課用).ppt

1、第三章 生物的進(jìn)化,第一節(jié) 地球上生命的起源,地球上最初有沒有生命?最早出現(xiàn)的生命是怎樣的?.,我們不能親自觀察,難以得到直接的證據(jù)因此,關(guān)于生命的起源可以通過有關(guān)的研究進(jìn)行科學(xué)推測.,科學(xué)的推測需要確鑿的證據(jù),還需要有嚴(yán)密的邏輯,也需要豐富的聯(lián)想和想像.,1.神造說,2.自然發(fā)生說,3.化學(xué)起源說,4.宇生說,5.熱泉生態(tài)系統(tǒng)說,關(guān)于地球的起源有很多理論，那有 人知道地球的起源是怎樣的嗎？,神造說,中國：女媧造人,基督教與猶太教：亞當(dāng)與夏娃,印度教：大梵天,日本神話：地球是個孤島,P51科學(xué)方法 推測,現(xiàn)在的地球充滿了生命，多姿多彩。但在地球初期有沒有生命存在呢？下面讓我們來看看地球初期的樣

2、子吧。,資料分析,從上面的四幅圖得知，我們早期的地 球環(huán)境和現(xiàn)在的完全不同：天空中或 赤日炎炎，或電閃雷鳴，熔巖橫流。從 火山噴出的氣體，構(gòu)成原始的大氣層。 早期的地球也有水，不過卻是沸騰的水。 原始大氣中沒有氧氣。,原始大氣的成分有：,水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、硫化 氫等。,討論,1.地球上原始大氣成分與現(xiàn)在大氣成分有什 么明顯的不同？,現(xiàn)在的大氣成分中有氧氣，而原始大氣的成 成分中沒有氧氣。,2.你認(rèn)為原始地球上存在生命嗎？請說出 理由。,原始地球上不存在生命。因?yàn)樵嫉厍蛏蠜] 沒有生命存在的環(huán)境條件。,自然發(fā)生說,生命是從無生命物質(zhì)自然發(fā)生的。,例如：,螢火蟲是從腐草堆中產(chǎn)生的,

3、腐肉生蛆,淤泥生鼠,污穢的死水會自生蚊,17世紀(jì)意大利醫(yī)生Francesco Redi 用 實(shí)驗(yàn)證明腐肉不能生出蛆。,熱泉生態(tài)系統(tǒng)說,20世紀(jì)70年代末，科學(xué)家在東太平洋的加拉帕戈斯 群島附近發(fā)現(xiàn)了幾處深海熱泉，在這些熱泉里生活 著眾多的生物，包括管棲蠕蟲、蛤類和細(xì)菌等興旺 發(fā)達(dá)的生物群落。這些生物群落生活在一個高溫（ 熱泉噴口附近的溫度達(dá)到300 以上）、高壓、缺 氧、偏酸和無光的環(huán)境中。首先是這些化能自養(yǎng)型 細(xì)菌利用熱泉噴出的硫化物所得到的能量去還原二 氧化碳而制造有機(jī)物，然后其他動物以這些細(xì)菌為 食物而維持生活。,下面請同學(xué)們閱讀書本52頁米 勒設(shè)計的試驗(yàn)裝備，想一想， 這個試驗(yàn)是生命起

4、源的哪個理論 ，并思考實(shí)驗(yàn)圖的物質(zhì)代表了原 始地球環(huán)境的什么？,化學(xué)起源說,鎢電極放電模擬的是：,燒瓶中模擬的是：,將水加熱的目的是產(chǎn)生水蒸氣模擬的是：,原始海洋,原始大氣,閃電,模擬降雨,加熱,在這個實(shí)驗(yàn)中，一個盛有水溶液的燒瓶代表原始的 海洋，其上部球型空間里含有氫氣、氨氣、甲烷和 水蒸汽等“還原性大氣”。米勒先給燒瓶加熱，使水 蒸汽在管中循環(huán)，接著他通過兩個電極放電產(chǎn)生 電火花，模擬原始天空的閃電，以激發(fā)密封裝置中 的不同氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而球型空間下部連通的 冷凝管讓反應(yīng)后的產(chǎn)物和水蒸汽冷卻形成液體，又 流回底部的燒瓶，即模擬降雨的過程。,1,最后，米勒的實(shí)驗(yàn)試圖向人們證實(shí)，生命起源的

5、 第一步，從無機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)小分子物質(zhì)， 在原始地球的條件下是完全可能實(shí)現(xiàn)的。,火山爆發(fā)，電閃雷鳴，太陽輻射,提供能量,無機(jī)小分子,有機(jī)小分子（甲烷、乙烯）,2,氨基酸、核苷酸等有機(jī)小分子物質(zhì)，經(jīng)過長 期積累，相互作用，在適當(dāng)條件下（如黏土 的吸附作用），通過縮合作用或聚合作用形 成了原始的蛋白質(zhì)分子和核酸分子。,從有機(jī)小分子物質(zhì)生成生物大分子 (有機(jī)大分子)物質(zhì),3,某科學(xué)家將蛋白質(zhì)、核酸和糖類等物質(zhì)放在一定的溶液中，這些物 質(zhì)能夠自動地濃縮聚集為一個個球狀小滴，小滴周圍有類似于膜那 樣的邊界，并能從外界吸收某些分子，發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng) 產(chǎn)物也能從小滴中釋放出去。（也就是說，這種

6、“小滴”不溶于水， 它們漂浮在原始海洋中，與海水之間自然形成了一層最原始的界膜， 與周圍的原始海洋環(huán)境分隔開，從而構(gòu)成具有一定形狀的、獨(dú)立的 體系。這種獨(dú)立的多分子體系能夠從周圍海洋中吸收物質(zhì)來擴(kuò)充和 建造自己，同時又能把小滴里面的“廢物”排出去。）這樣就具有了 原始的物質(zhì)交換作用而成為原始生命的萌芽，另外由于發(fā)現(xiàn)這種小 滴可以表現(xiàn)出合成、分解、生長等生命現(xiàn)象，有人認(rèn)為小滴可能是 原始生命形成過程的一個重要階段。,根據(jù)下面的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，你能對生命的起 源作出怎樣的推測？,4,有機(jī)多分子體系演變?yōu)樵忌?這一階段是在原始的海洋中形成的，是生命 起源過程中最復(fù)雜和最有決定意義的階段。 目前，人們

7、還不能在實(shí)驗(yàn)室里驗(yàn)證這一過程。,說明了生物大分子物質(zhì)組成 多分子體系。,生命的起源,無機(jī)小分子,生成,有機(jī)小分子,形成,生物大分子,組成,多分子體系,演變,原始生命,第一 階段,第二 階段,第三 階段,第四 階段,場所,實(shí)驗(yàn),場所,過程,場所,過程,場所,過程,原始大氣層,1953、美國米勒,原始海洋,聚合、縮合,原始海洋,濃縮、凝聚,原始海洋,長期演變、 相互作用,討論,3.根據(jù)米勒及其他學(xué)者的試驗(yàn)結(jié)果， 可以對生命的起源作出怎樣的推測？,米勒和其他學(xué)者的試驗(yàn)說明，原始地球 上盡管不能形成生命，但能形成構(gòu)成生 物的有機(jī)物。,4.隕石中含有構(gòu)成生物體所需要的有機(jī) 物，由此可以做出什么推測？,可

8、以推測構(gòu)成生物體的有機(jī)物能夠 從地球以外形成并被帶到地球。,宇生說,地球上最早的生命或構(gòu)成生命的有機(jī)物，來自于其他宇宙星球或星際塵埃。,地球上最早出現(xiàn)的生物,35億年前的藍(lán) 細(xì)菌化石,不符合邏輯，因?yàn)槌靥翛] 有和外界隔開,符合邏輯，設(shè)置了對照 組，當(dāng)肉湯和外界隔開 是，并不能產(chǎn)生微生 物。,由此說明了生物并不能 在環(huán)境中自然產(chǎn)生的。,P55練習(xí)1,2在現(xiàn)在的地球環(huán)境條件下，地球上不會再形成原始的生命。因?yàn)椴淮嬖谠忌纬伤枰沫h(huán)境條件，如原始大氣，高溫，持續(xù)不斷的雷電等。另外，現(xiàn)在的海洋成分也發(fā)生了變化。,（2）,（1）,3對這一問題的答案取決于老子原話的理解。如果理解為天下的任何事物都是

9、從有，即現(xiàn)在已經(jīng)存在的事物中產(chǎn)生的，而這些事物又是從無，即日前不存在的事物而來，也就是說，這些事物可能是從別的事物中產(chǎn)生的，則與現(xiàn)代生物學(xué)中關(guān)于生物起源的觀點(diǎn)不謀而合，如果理解為有生于無中的無，是虛無，是不存在的。什么都沒有的狀態(tài)，則與現(xiàn)代生物學(xué)中關(guān)于生命起源的觀點(diǎn)大相徑庭。,練習(xí),1、你認(rèn)為在現(xiàn)在的環(huán)境條件下，地球上會不會再形成原始生命？為什么？,在現(xiàn)在的環(huán)境條件下，地球上不會再形成原始生命。因?yàn)椴淮嬖谠忌纬蓵r所需要的環(huán)境條件，如原始大氣、高溫、持續(xù)不斷的雷電等。另外，現(xiàn)在的海洋的成份也發(fā)生了改變。,練一練,1、原始的海洋，就像一盤稀薄的熱 湯，其中所含的 不斷相互作 用，經(jīng)過極其漫長

10、的歲月，逐漸形成 了 生命。,有機(jī)物,原始,2、原始的地球大氣與現(xiàn)在的空氣在成分上有明顯的差別，那時的大氣成分主要是（ ） A、水蒸氣、氨、甲烷等 B、氮?dú)狻⒀鯕?、水蒸氣、二氧化碳?C、氧氣、氫氣、二氧化碳等 D、水蒸氣、氧氣、氮?dú)獾?A,3、在原始的地球表面，首先形成的生命的基礎(chǔ)物質(zhì)是（ ） A、小分子有機(jī)物 B、大分子有機(jī)物 C、小分子無機(jī)物 D、原始生命,A,4、原始生命形成的場所是 A、原始大氣 B、原始海洋 C、陸地上 D、大氣層中,B,5、下列有關(guān)生命的起源的敘述中正確的是（ ） A、生命是上帝和神創(chuàng)造出來的 B、生命是從外星球遷移過來的 C、生命是自然而然產(chǎn)生的 D、生命的形成是按照由原始大氣中的無機(jī)物到有機(jī)物，再到原始生命這一順序逐漸進(jìn)行的,B,6、下列哪一項(xiàng)是原始大氣中沒有的（ ） A、氨 B、水 C、氧氣