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1、精选优质文档-倾情为你奉上 论 生 命 的 起 源 与 发 展姓名 李峰 指导教师 高勇纲（吕梁高级实验中学理科1415班 山西 离石 ）摘要： 地球上丰富多彩的生物界是怎么样形成的？地球上最初的原始生命又是怎么样产生的？根据众多 学者长期深入的综合的研究认为生命的起源和发展需要经过两个过程。第一个过程是生命起源的化 学进化过程，即由非生命物质经一系列复杂的变化，逐步变成原始生命的过程；第二个过程是生物 进化过程，即由原始生命继续演化，从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生,经过漫长的过程直 到发展为现今丰富多彩的生物界并且继续发展变化的过程。关键词： 生命起源,生命进化,生生相息。一、关于
2、生命起源的几种假说 1、创世说和新创世说：创世说是把生命起源这一科学命题划人神学领域，认为地球上的一切生命都是上帝设计创造的，或者是由于某种超自然的东西干预产生的。19世纪以前西方流行创世说这一学说。近年来，在科学的高速发展的情况下，创世说的支持者为坚持这一非科学的观点，不得不作出新的努力使圣经与科学调和，用科学知识来证明圣经的故事，如将生物学和古生物学的一些“证据”来证明上帝造物和物种不变的观点，这就是现代的新创世说。这一学说无论怎样修饰都是不科学的。 2、自然发生说：认为生命可以随时从非生命物质直接迅速产生出来。如腐草生萤，腐肉生蛆、白石化羊等。这一学说在17世纪曾流行于欧洲。随着意大利的
3、医生雷地和法国微生物学家巴斯德等人的实验的成功，这一学说失去了他的生命力。 3、生物发生说：认为生命只能来自生命，但不能解释地球上最初的生命的来源。 4、宇宙发生说（自生论）：认为地球上的生命来自宇宙间的其他星球，某些微生物的孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而到达地球，从而使地球具有了初始的生命。这个学说仍然不能解释宇宙间最初的生命是怎样产生的。此外，宇宙空间的物理因素，如紫外线、温度等对生命是致死的，生命又是怎样穿过宇宙空间而不会死亡呢？ 5、化学进化说（新自生论）：认为地球上的生命是在地球历史的早期，在特殊的环境条件下，由非生命物质经历长期化学进化过程而产生的。这一过程是伴随着宇宙进化过程进行
4、的。生命起源是一个自然历史时间，是整个宇宙演化的一部分。因为有比较充分的根据和实验证明，这一学说为多数科学家接受，但仍需要深入进行研究。 生命起源问题是自然科学界面临的几个主要的未知基础科学问题之一，按照大爆炸理论，大致是从亿年前大爆炸开始的宇宙起源，地球出现了原始大气，导致地球上第一个单细胞形成，从此，地球上出现了最独特的东西生命，从单细胞生物到多细胞生物，最初的海洋到充满氧气适合生命生存的环境，从固氮植物到如今的光合作用，第一个水中的生物，所有的物种的起源三叶虫诞生在了海洋中。后来随着地球空气成分的变化，不断有水生生物来到陆地，演变出了两栖类爬行类物种。娇娇的陆地上的植物种类逐渐变得多了起
5、来，而水生环境的有限性和陆地食物种类的增多，也让很多的水生生物逐渐向陆地转移，在陆地上进行复杂的繁殖，最终演化出了人类的祖先猿类 二、人类的起源 1200万年前，地壳运动使非洲东部的大地上形成一条大裂谷。大裂谷的形成把非洲分为东方和西方两个独立的动物系统，大裂谷这个阻隔成为人和猿分道扬镳的关键，裂谷之西依然是茂密湿润的树丛，猿类为适应改变不大的环境，它们不需作出太大的改变来协调， 就注定了它们迄今仍处在猿类的阶段，如大猩猩等。而随着时间的发展，大裂谷以东由于地壳变动，降雨量渐次减少，林地消失出现了草原，大部分与现今猿类共祖的祖先族群因而灭绝，其中一小部分惯于攀爬的猿类适应了新环境，学习在地上活
6、动在开阔的环境中生活，随着猿类的生命不断地持续发展，大约500万-800万年前，有些类似黑猩猩的猿类物种在雨林周围与稀树大草原连接地带成功建立了奠基者群体，并成功地进化成南方古猿。 随着猿类的不断发展分为了四个阶段： 1、早期古猿阶段：他们的脑量从最初的三四百毫升逐渐增大到700多毫升，身高一般1米至1米半， 男女两性在形态上有较大的差异。他们经常地使用天然工具，这个阶段人类的生活区域局限于非洲， 南方古猿没有改变它们祖先的多数性状，很大程度上是草食动物，它的门牙比人类的门牙要大得多，而且臼齿也很大。他们利用自己的聪明才智发明了一些成功的防卫机制而生存下来，学会扔石头，学会使用有木头和其他植物
7、材料制成的原始武器，学会露宿野外篝火旁。从树上栖息双足行走转变为陆地生活并双足行走。 2、能人阶段约150万到250万年前，南方古猿的其中一支进化成能人，最早在非洲东岸出现。能人的特点是学会了使用工具，是最早的人属动物， 是人类进化史上的一个特殊标志。 能人的体形较为纤细，瘦高；脑容量在700毫升上下；手骨和腿骨与现代人近似。能人的食性广泛，既采食野果、嫩叶和植物块茎，又食用肉类，而且食物中的肉类比例很高。能人生活艰难，经常食不裹腹，但适应能力很强。 3、直立人阶段：约20万到200万年前，直立人最早在非洲出现，也就是所谓的晚期猿人。后来，直立人走出非洲，向亚欧大陆迁徙，这是人类进化史上第一次
8、走出非洲。直立人的脑容量在1000毫升上下；头骨很厚，眉脊突出，颅骨低平，具有猿的特征；腿骨似人，适宜直立行走，能象现代人一样快速奔跑。专家从脑颅骨的结构可以确定，直立人拥有语言能力。在直立人的生活遗址中有用火痕迹。由此我们可以知道，在雷电等自然因素引发的大火中，直立人发现了火的好处，并且取来火种，加以保存，继续留用。 学会使用火是人类历史上的一大转折。火的使用，意义重大，既能抵御寒冷，又能驱除猛兽，保证了人类的延续。更重要的，因为火的出现，人类开始食用熟食。熟食可以刚好的让人体吸收蛋白质，大大促进了大脑的发育，而且避免了寄生虫病，对人类的生命延续起到了重要的保证。直立人虽然没有庞大的躯体，也
9、不能高速飞奔，更没有动物们的尖牙利爪和犄角毒囊。可是直立人总有绝对聪明的大脑和灵活的双手，在没有智慧的动物界获得了绝对的优势，逐渐晋身食物链的最上层。 4、智人阶段 早期智人：约3万到25万年前，尼安德特人出现。因其骨骼化石和生活遗址最早发现于德国的尼安德特河流域而得名，简称尼人，又称早期智人，或因其大多居住洞穴中而称之为穴居人。尼安德特人身材不高，但强壮结实；脑容量在1300毫升左右，比直立人大得多，脑组织也更复杂。在尼安德特人居住过的洞空中，发现大量精巧的石器制品、骨针、动物化石和用火痕迹。28万至11万年前，地球经历一个冰川期；7万多年前，地球再次迎来最近的一个冰川期。尼安德特人生活的时
10、代，正值两个寒冷的冰川期，其中只有四万年温暖的间冰期。尼安德特人身穿兽皮缝制的服装，烧火取暖；主要以狩猎为生，使用有刃有角的薄石片和木棒组合而成的形如标枪的组合而成的形如标枪的猎具；狩猎时，经常组织多人，利用有利地形来伏击大型猎物，也会用火把将猎物逼入有利地形。尼安德特人已有葬仪；年长的人会把生活经验传授后代。但是，尼安德特人一直使用固有的工具，不思加以改进。将近20万年前，在冰河期里，非洲虽不寒冷，却极为干旱，生存环境极为恶劣，非洲海德堡人在演化出非洲早期智人后，原来的种群几乎灭绝。15万年前，由于出现演化，极少数有想象力的适应能力更强的非洲海德堡人的后裔，终于逃过劫难，活了下来。分子生物学
11、对女性的线粒体DNA研究说明：现在全世界所有人，都是15万年前九位女性祖先的后裔，可见当时的种群规模小到何种程度。而那些极少数因为拥有想象力而活下来的人，就是晚期智人（克罗马农人或现代人）。 晚期智人： 11万年前，冰河期结束，全球气候回暖，晚期智人迎来了好时光，可是，好景不长。7万5千年前，印度尼西亚的苏门答腊大火山爆发，大量火山物质被抛入高空，并在大气平流层中扩散开来，遮蔽了大量的太阳光，导致全球气候产生急剧变化，此后一千年，地球再次进入冰河期。在那个冰川期之初，由于环境险恶，生存艰难，晚期智人的种群规模快速缩小，以至于几近灭绝。然而，到了6万年前，晚期智人终于适应了严酷的生存环境，其种群
12、规模得以逐渐扩大与恢复。 克罗马农人，因其骨骼化石和生活遗址最早发现于法国的克罗马农山洞而得名，又称晚期智人或现代人等。克罗马农人的体质形态已没有任何猿类的残留，与现代人基本相同。克罗马农人以采集和狩猎为生，猎取鹿、羊、野马、野牛、甚至大型猛兽。克罗马农人知道埋葬已故亲人，利用长石片和石叶来制作工具。在克罗马农人的生活遗址中,发现大量尖状器，刮削、各种石刀、雕刻器和钻头等石器；以及骨锥、投矛器、骨针和鱼叉等磨制骨器;各种装饰品；用骨头和软石雕刻的人物像和动物像，以及反映当时人们生活、劳作和狩猎场面的壁画、岩画。从众多壁画和岩画中可以推知，克罗马农人拥有丰富的想象力和抽象思维能力。这种能力是以前
13、所有生物，包括尼安德特人（早期智人），都不具备的。现代人：1万1年前，即基督教圣经中所说的大洪水时代，最近的一个冰川期结束了，旧石器时代也随之结束，人类社会开始进入新石器时代。这时候，人类开始养狗，使用弓箭。华夏先民在长江流域种植水稻。与此同时，大批新技术、新事物开始走进远古先民的生活：钻木取火；结网捕鱼；陶器；房屋；水井；村落；酿洒；乐器等。此外，纺织器具，食物加工器具等大量生产和生活用具，也在这时出现。这是人类开始进入定居生活的时代，更是人类迎来的第一个大发明、大创造的时代。 5千年前，又有一批影响深远的新技术、新事物出现了：城池；文字；历法；车子（包括牛车）；独木舟；医药；丝织品等。这时
14、候，在中国，正值五帝时代，相当于城头山、大汶口、良渚、屈家岭、红山及龙山等文化时期，国家的雏形出现了；在埃及，美尼斯统一上下埃及，建立前王国。 4千年前，金属器具开始出现；古埃及人大造金字塔，华夏先民、古印度人和苏美尔人先后建立各自的国家。至今，人类步入了一个新的时代，一个新的时期，经历了漫长的演化过程，但生命的起源还有待于我们的继续和发现，接下来我们谈谈生物进化的事。三、生物的进化 地球在宇宙中形成以后,开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化,就是说大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源（如闪电、火山喷发等等）的作用下,合成有机分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水等等）
15、。这些有机分子进一步合成,变成生物单体（如氨基酸、糖等）。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等.这一段过程叫做化学演化。蛋白质出现后,最简单的生命也随着诞生了。从此,地球上就开始有生命了，生命与非生命物质的最基本区别是：它能从环境中吸收自己生活过程中所需要的物质,排放出自己生活过程中不需要的物质。这种过程叫做新陈代谢,这是第一个区别，第二个区别是能繁殖后代。任何有生命的个体,不管他们的繁殖形式有如何的不同,他们都具有繁殖新个体的本领。第三个区别是有遗传的能力。能把上一代生命个体的特性传递给下一代,使下一代的新个体能够与上一代个体具有相同或者大致相同的特性。这个大致相
16、同的现象最有意义,最值得我们注意，因为这说明它多少有一点与上一代不一样的特点,这种与上一代不一样的特点叫变异，这种变异的特性如果能够适应环境而生存,它就会一代又一代地把这种变异的特性加强并成为新个体所固有的特征，生物体不断地变异,不断地遗传,年长月久,周而复始,具有新特征的新个体也就不断地出现,使生物体不断地由简单变复杂,构成了生物体的系统演化也称作进化。 谈到进化我们不得不先来说说进化的产生。在我们周围生活着许许多多的生物，仔细观察，便会发现生物界有许多新奇特别的现象。比如我们在夏天最痛恨的蚊子，在青草中随处可见的蚂蚱蟋蟀，每天天空中叽叽喳喳的麻雀，偶尔还能看见美丽的天鹅，还有农家里养的各种
17、鸡鸭猪牛；奇花异草，绿树红杉；还有许多我们看不见摸不到的各种奇奇怪怪的生物。他们有的简单，有的很复杂，有的高等可以吃肉，有的低等只能吸收空气中的空气来获得养分。为什么会出现这么多复杂性和多样性？不论是深山寒涧，还是温度几近沸腾的温泉中都有生命的存在。然而，这些生物怎么能适应这些恶劣环境的呢？生命原因使得生物与一定的生活条件表现出某种相互协调的关系？还有，生物之间虽然有着千差万别，但是为什么具有某些基本的相同性质，比如都有生长、发育、繁殖和死亡等生命现象。由于这种种问题的存在，要想解决这些疑难问题，进而就产生了生物进化这一科学理论。 生物进化是众所周知的一种进化观点，是达尔文最先提出来的，被称为
18、十九世纪自然科学的三大发现之一。在达尔文提出这一观点的之前的过去，还有一些学者也有一些进化的思想。第一是法国的布丰：他最早的、科学的涉及有关进化方面观念人，他可以说是产生进化思想的伟大先驱人物；第二是法国的拉马克：布丰之后十九世纪早期的自然科学家，他提出了“器官使用法则”或“用进废退”法则。 生物的进化也可以说是生命的演化。当生命出现在地球上时，生物的进化就已经开始了，甚至在更早时候就已经开始了。 生物演化最重要的一个过程就是由原核生物到真核生物的发展演化。在生命起源之初，最先形成的是简单的、原始的生命是原核生物。原核生物我们都知道细菌和蓝藻这类结构比较简单的细胞叫原核生物，而其他生物则比较复
19、杂，有真正的细胞核且其由核膜包裹，并具有双层膜构成的细胞器的细胞。对于从原核生物到真核生物的演化，其争论有两种观点： 很多人都普遍认为：真核生物由许多不同的方式由原核生物演化而来。虽然解释这个问题很难，但是还是有学者做出了许多努力，寻找中间过渡类型。关于直接演化的中心问题是：是否存在某些中间类型；在原核生物中，蓝藻本身非常接近真核的植物。因为蓝藻有和真核生物都用来光合作用的类似的囊泡系统；是否能合理地说明细胞核和细胞器有膜为界起源的事实，目前对于这个问题解释，还没有令人满意的答案。 据细胞内共生假说：真核细胞是由多个不同种类的原核细胞结合共生形成的，这个结合共生体与最初的宿主细胞之间相互合作建
20、立联系，从而形成一个在在整个生命过程中共同协作的体系，这样就形成真核生物最初的祖先。在自然界中我们也可以见到内共生现象为这一理论提供依据支持。举两个离子，一个是大家熟知的真菌和藻类的共生组合，一个是草履虫的卡巴粒子；演化的下一个重大步骤是从单细胞的真核生物向多细胞后生动植物的过渡。所谓后生生物就是具有多细胞，有分化的组织结构的生物。海绵也是多细胞生物，但是由于他们分化程度低以及其他方面的原始特征，被称为侧生生物，不包括在后生生物中。性别分化和单倍体双倍体的世代交替的产生对于后生生物的产生和发展具有着极为重要的意义。有性生殖过程造成了遗传变异可能性的增加。这主要是由于双倍体细胞中的成对的染色体来
21、自两个不同的亲体，这就有遗传重组和基因交换的可能。但是单倍体生物只能依靠基因突变产生变异，造成遗传的变异，从而产生遗传变异。变异量大必然导致演化加速。腔肠动物（刺细胞类和栉水母类）是最早出现的后生动物，这与分子生物学的证据一致；寒武纪海洋动物的大爆发。寒武纪是古生代的第一个纪。从寒武纪开始，突然出现大量多样性的多细胞动物，其面貌与之前的后生生物迥然不同；早期的陆生生命。陆生环境是丰富多彩的，包括沿海低地、河流湖沼、平原山地。最早出现在陆生环境的生物是藻菌植物。最早的栖息环境不是陆地的气生环境而是地表的近海底地或是淡水水域中。随着环境的改变才彻底登入气生环境；生物进化的顺序。陆生生命的产生让生物
22、进化的脚步加速。原始海洋产生了最原始的鱼类，鱼类的逐渐登陆进化成两栖类，随着环境的影响，爬行类产生，由爬行类最后逐渐进化为哺乳类。在进化的过程中，彼此之间都存在着一定的亲缘关系，比如人与猿类在一定程度上存在着亲缘关系。 影响生物进化的因素：一是主观因素：生物自身结构和性质的影响，另一个是客观因素：环境因素影响。生物的本身可以通过遗传变异发生进化，但是环境的变化也会影响生物进化，比如：我曾经在梧桐树的树干上看到一个蝉蜕和一个刚刚蜕皮的软软的蝉。我没有去抓那弱弱的蝉，而是把蝉蜕轻轻地拿在指尖，想象蝉是以怎样的勇敢精神蜕掉这保护壳，我看它的时候，它该是怎样的胆战心惊，怎样的想飞离危险，但是心有余而力
23、不足。蜕皮是蝉的一次生命进化，经过这次痛苦与危难，它的生命将更加壮大；又如我曾经看着一一颗颗鸡蛋在母鸡的腹下孵了21天，然后小鸡一下一下地敲开蛋壳，再用爪子费力地蹬掉残壳，这样小鸡就真正诞生了。看到它们破壳、脱壳艰难，年幼的我多么想帮小鸡快点出壳，可是妈妈不让，她说只有能自己从蛋壳里出来的小鸡才是硬实(健康)的。我曾经偷偷地帮助一只小鸡出壳，可是它没活几天就死了。等我渐渐长大了，我终于明白生命的进化是要经过自己努力的，体验痛苦也是生命成长的必需营养，这时别人的不当同情与帮助可能会是伤害。 从古至今，每一类生命进化都是要付出代价的，这代价是痛苦的挣扎，也可能是失去整个生命，可是现今存在的生命并没
24、有因此而拒绝进化。就每一个个体生命而言，也在时时刻刻面临着进化，只是一些平庸的生命为了没有痛苦与危险而拒绝进化，可是那些伟大的生命，不都是经历更多次进化而成就的吗,就像快乐与幸福不会从天而降的。要想“快”得先经历“痛”呀。在“痛”里不出来，只会有痛苦，当然不会呀快乐。如果长时间躲在壳中，一种是停止成长，一种是胎死腹中。不敢面对生命中的痛苦;不敢面对痛苦，生命得到进化;生命得不到进化，就等于生命在停止生长;停止生长，进而就会迎来死亡。 生命的进化是一个非常漫长的过程，如何找到物种之间进化的证据一直是摆在科学家面前的一大难题，长期以来人们一直认为生物界中不同物种的进化历史可以从化石中找到证据，但是
25、由于 我们能够得到的化石数量是有限的、零散的，采用这种方法很难全面把握生物之间的进化历史和进化关系。在分子生物学出现以前，利用生物的形态学特征、解剖学特征和发育学特征来研究物种之间的进化关系是一种最普遍的方法，但是这些方法对特征的选择依赖性很大。由于在进化过程中，相似的结构可能独立地进化，如脊椎动物和章鱼的眼睛虽然功能相同，但却是由完全不同的途径进化而来的；又如蝙蝠具有可以飞行的翅膀，从这个角度看，它应该属于鸟类，但是实际上，蝙蝠是一种哺乳动物，因此很难找到稳定的特征来分析物种之间的进化关系。四、我的观点 我认为生命起源是一个伟大的奇迹，是十分值得我们尊敬和呵护的，因此保护和合理开发地球是我们
26、的责任，对生命起源与进化的研究不仅能揭示自然奥秘，而推动科学和人类的发展。对比我们要用用心学习科学文化知识，为生命起源与进化的探索贡献我们的力量，生命起源的过程就是地球不断发现的过程，地球家园为我们提供了安逸和谐的环境，是我们温馨护层，因此我们要不断的进行保护和对其进行深刻的发展。对地球这一奇迹发生及原理的探索，当然是一个激动人心的事业，也是自然任物之一，因此保护和合理开发我们的地球善待我们周围的生命是我们一项重要的任务。对生命起源的研究不仅有利于深入了解自然的奥秘，揭示生命的奥秘，而且推动自然科学的发展，并无疑对人类的思想史及文明史产生重要影响。对我们要为了科学的关系人们本身的生命起源及演化
27、事业的深入探究贡献出我们一份力。 五、结束语 由于生命起源研究的是几十亿年前，地球上人类远未出现之前生命是如何产生的问题。由于最早产生的原始生命休结构十分简单，组织状态极度脆弱，极难形成化石保存下来，以及当时科学技术手段有限，至今尚不能找到合理的答案。生命起源仍处于众说纷纭，莫表一是的假说阶段。通过学术争鸣和新假说的不断提出，人类对生命起源的认识有了长足的进步，研究生命起源的航船正越来越靠近了真理之彼岸。 生命的起源是一种非常奇妙的事情，生命的进化更是让人匪夷所思。生命的起源与进化还有许许多多的问题没有解决，期待着你的探索。参考文献 人类的生命起源、生物的进化On the origin and
28、 development of lifeName Li Feng tutor teacher Gao Yonggang(Lvliang senior middle school science experiment class 1415 Shanxi Lishi )Abstract: How did the rich and colorful world of the earth come into being? How did the primitive life on earth come into being?The scholars long-term and comprehensiv
29、e research thinks that the origin and development of life need to go through two processes The process of evolution, that is, the non living substances through a series of complex changes, gradually into the process of primitive life; the second process is biological The evolution process, from prim
30、itive life to evolution, from simple to complex, from low to high, from aquatic to terrestrial, after a long process straight To the development of todays rich and colorful biological community and continue to develop the process of changeKey word： The origin of life, the evolution of life, the birth of interest专心-专注-专业