“地球上的第一個細(xì)胞”的誕生,說白了就是生命的起源。
第一個細(xì)胞是由核糖核酸RNA不斷的新陳代謝演變而來的.
根據(jù)地球物質(zhì)放射活性測定推算,地球誕生于46億~48億年之前.
地球誕生時是個大火球,其內(nèi)核溫度高達4500C0以上,地球周圍空間的溫度亦很高,各種物質(zhì)元素的原子或離子處于不規(guī)則的高速熱運動之中,不可能進行化學(xué)反應(yīng),沒有化學(xué)物質(zhì),因此這個時期不可能有生命.
隨著熱量耗散地球溫度逐漸下降,距今約40~45億年,地球進入化學(xué)反應(yīng)期,各種生命相關(guān)物質(zhì)元素,例如,氫(H)、氧(O)、碳(C)、氮(N)、磷(P)、硫(S)等,由于其各自不同的量子物理學(xué)特征,首先是氫和氧結(jié)合形成氣態(tài)水(H2O),所以當(dāng)時看上去,地球就像一個大霧氣團.在水蒸氣的介入下,由上述物質(zhì)元素相互結(jié)合,形成一些小的有機物,如氨、乙酸、核苷酸、嘌呤堿等
在生命進化歷史上,細(xì)胞是怎樣從原始的前細(xì)胞的生命形式進化而來的?從化石記錄可以確定原核生物在距今30~35億年前即已出現(xiàn),先于真核生物。在此以前,應(yīng)存在漫長的化學(xué)進化過程:地球原始大氣中的N2,NH3,CH4,CO在高溫、強紫外線或放電條件下形成含碳化合物和生物大分子的前體物質(zhì)(如氨基酸、核酸堿基等);然后通過聚合形成復(fù)雜的生物大分子并且在原始的海水中出現(xiàn)大分子的復(fù)合物,稱為團聚體或類蛋白小體;隨著遺傳密碼(核酸)的出現(xiàn),才有可能出現(xiàn)自身繁殖的細(xì)胞。
有一種觀點認(rèn)為,最初的細(xì)胞可能是異養(yǎng)生物,然后才出現(xiàn)營光合作用的自養(yǎng)生物;只有在自養(yǎng)生物大量出現(xiàn),地球上積累了足夠的氧氣后,真核細(xì)胞才可能出現(xiàn)
生命通過具有限時性的所謂“永恒”的反應(yīng)循環(huán),基于一系列復(fù)雜而精致的正負(fù)反饋關(guān)系,連接成一種時限性的生命平衡系統(tǒng),以便能最有效地將太陽光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能??纯此{細(xì)菌的光化學(xué)反應(yīng)中心發(fā)生的若干循環(huán)反應(yīng)(水的裂解、電子的循環(huán)傳遞等)、碳的固定(卡爾文循環(huán))和呼吸(三羧酸循環(huán))……以及這些循環(huán)之間的連接與正負(fù)反饋調(diào)控等,這就是生化反應(yīng)的秩序化過程。
生命的另一個本質(zhì)特征就是將遺傳物質(zhì)指揮生命構(gòu)建過程程序化,即將生命構(gòu)建過程信息化地儲存于DNA之中,這是個性化的生命獲得自我繁殖特性必須邁出的重要一步。最后是細(xì)胞分裂機制的逐漸形成,這得益于細(xì)胞膜的半通透性(小分子養(yǎng)分的進入與大分子碳水化合物的堆積),以及二者之間的矛盾及其必然的結(jié)果—細(xì)胞破裂過程的無數(shù)次重復(fù)。精確而周期化的細(xì)胞分裂才能使穩(wěn)定的遺傳成為了可能,這時像我們在現(xiàn)存生物中能所見到的細(xì)胞才成功地誕生了,細(xì)胞運行機制才得以程序化了。生命的另一個本質(zhì)特征就是將遺傳物質(zhì)指揮生命構(gòu)建過程程序化,即將生命構(gòu)建過程信息化地儲存于DNA之中,這是個性化的生命獲得自我繁殖特性必須邁出的重要一步。最后是細(xì)胞分裂機制的逐漸形成,這得益于細(xì)胞膜的半通透性(小分子養(yǎng)分的進入與大分子碳水化合物的堆積),以及二者之間的矛盾及其必然的結(jié)果—細(xì)胞破裂過程的無數(shù)次重復(fù)。精確而周期化的細(xì)胞分裂才能使穩(wěn)定的遺傳成為了可能,這時像我們在現(xiàn)存生物中能所見到的細(xì)胞才成功地誕生了,細(xì)胞運行機制才得以程序化了。