简述化学进化论的基本观点

简述化学进化论的基本观点
简述化学进化论的基本观点

简述化学进化论的基本观点
化学进化论
主张从物质的运动变化规律来研究生命的起源.认为在原始地球的条件下,无机物可以转变为有机物,有机物可以发展为生物大分子和多分子体系,直到最后出现原始的生命体.1924年苏联学者奥巴林首先提出了这种看法；1929年英国学者霍尔丹也发表过类似的观点.他们都认为地球上的生命是由非生命物质经过长期演化而来的；这一过程称为化学进化,以别于生物体出现以后的生物进化.1936年出版的奥巴林的《地球上生命的起源》一书,是世界上第一部全面论述生命起源问题的专著.他认为原始地球上无游离氧的还原性大气在短波紫外线等能源作用下能生成简单的有机物（生物小分子）,简单有机物可生成复杂有机物（生物大分子）并在原始海洋中形成多分子体系的团聚体,后者经过长期的演变和“自然选择”（即适于当时外界条件的团聚体小滴能保存下来,不适的就破灭了）,终于出现了原始生命即原生体.支持化学进化论的实验证据越来越多,现已为绝大多数科学家所接受.
化学进化的基本过程 孕育生命的原始地球 初生地球的地壳薄弱,地球内的温度很高,火山活动频繁,从火山喷出的许多气体构成了原始大气.一般认为原始大气包括CH4、NH3、H2、HCN,H2S、C0、C02和水蒸汽等,是无游离氧的还原性大气.其主要根据是：①射电望远镜无线电波谱分析表明,现在离太阳较远、变化较小的行星如木星、土星等的大气,都是由H2、He、CH4、NH3等组成的还原性大气；②远古沉积岩所含的铁是氧化程度较低的磁铁矿(Fe3O4),而以后生成的“红层”所含的铁则是氧化程度较高的赤铁矿(Fe2O3),这反映了原始大气从还原性向氧化性的过渡现在地球的氧化性大气是蓝藻和植物出现后,通过长期的光合作用逐步形成的.
由于原始大气中无游离氧亦未形成具氧层以阻挡、吸收太阳辐射的大部分紫外线,所以紫外线能全部射到地球表面,成为合成有机物的能源.此外,天空放电、火山爆发所放出的能、地球深处的放射线和宇宙空间的宇宙线以及陨星穿过大气层时所引起的冲击波等,也都有助于有机物的合成.在上述各种能源中雷鸣闪电似乎更
重要,因为它所提供的能量较大,又在靠近海洋表面处释放,那里合成的产物很容易溶于水中.
生命分子的合成 生物小分子的合成 如氨基酸、核苷酸以及脂肪酸等的合成.1952年美国芝加哥大学研究生S.L.米勒,在其导师H.C.尤里指导下,进行了模拟原始大气中雷鸣闪电的实验,共得到了20种有机化合物,其中11种氨基酸中有4种(甘氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白质所含有的.以后其他学者又进行了大量的模拟实验,或改用紧外线、b射线、高温、强的阳光等作能源,或改换了还原性混合气体的个别成分（如以H2S代替H2O、以HCN代替CH4和H2、或增加CO2、CO等）,结果都能产生氨基酸；而用氧化性混合气体代替还原性混合气体进行实验,则不能生成氨基酸.现在组成天然蛋白质的20种氨基酸,除了精氨酸,赖氨酸和组氨酸以外,其余的都可用模拟实验的方法产生.组成核酸的生物小分子多数亦能通过模拟实验形成；如有人用紫外线或g射线照射稀释的甲醛(HCHO)溶液获得了核糖和脱氧核糖；用紫外线照射HCN获得了腺嘌吟和鸟嘌吟；用丙炔腈(N≡C-C≡CH)、KCN和H2O在100℃下加热一天得到了胞嘧啶；将NH3、CH4、H2O和苹果酸与聚磷酸加热至100～140℃获得尿嘧啶；将腺嘌呤及核糖的稀溶掖与磷酸或乙基偏磷酸盐（ethylmetaphosphate）放在一起,用紫外线照射,可生成腺苷；将腺苷、乙基偏磷酸盐封入石英玻璃管中用紫外线照射,可产生出腺苷酸（AMP）等.此外脂肪酸也可通过用高能电子照射碳氢化合物和二氧化碳而获得.
化学进化显然不限于原始地球,在宇宙和其他天体上也会发生.星际分子和陨石中有机物的发现证实了这一点.据L.E.斯奈德报道,到1978年为止己发现星际分子37种,其中80%是有机化合物.星际分子中有大量的甲醛和氰化氢,与米勒放电实验中最初的中间产物相同,当它们与氨反应再经水解就能生成氨基酸.1969年9月坠落在澳大利亚东南部默奇森镇的陨石,经分析发现含有多种氨基酸,其种类与含量同米勒放电实验生成的相当一致.这就表明,原始大气由无机物生成生物小分子不但是可能的,而且这种过程在宇宙间仍在发生.