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关于生命起源的假说

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生命的起源是自古以来就被人们研究的问题,达尔文猜想生命可能诞生于早期地球上一个温暖的有氨和磷酸盐的的池子里,这个假说尽管有漏洞,但已经有了现在关于生命起源的一些假说的雏形,20世纪后,相关的假说逐渐完善。
1953年的米勒实验是生命起源化学史上的重大事件。斯坦利•米勒(Stanley Miller)是芝加哥大学的研究生,他和导师哈罗德•尤里(Harold Urey)制造了一个在实验室模拟地球早期化学环境的装置。水、甲烷、氨、氢气、一氧化碳在无菌密封玻璃管中连成回路,模拟原始大气;加热液态水,产生水蒸气,模拟早期海洋;球形容器中的电极产生电火花,模拟闪电。水蒸气会顺导管进入另一个球形容器与其它气体混合,水经过球形容器后,经冷凝管冷凝,流回装水的烧瓶,使实验循环进行。实验进行几周后米勒发现液体中产生了甲酸、乙酸、丙酸、乳酸和各类氨基酸等生命小分子,有时氨基酸聚集在一起形成类蛋白质斑点。这说明早期地球上,完全有可能以无机物合成小分子有机物。
1975年,忒伊亚撞击理论提出,地球最初的大气被撞击粉碎了,并没有充育过氨气、甲烷、氢气;另一个挑战是——晚期大撞击破坏了小分子有机物的聚集,“有机汤”没有足够的浓度来反应。
理论陷入低谷,人们只好寻求新的假说,新的假说也逐渐发展完善,那些就是本贴将要介绍的假说。


IP属地:天津来自Android客户端1楼2026-02-12 12:48回复
    恒星形成的环境一般被称作气体云,是是聚集的星际物质,太阳大概形成于50亿年前,我们可以猜想当时的情景,那个气体云的自身的引力显著超过其内部压力,结果发生了塌缩,形成一个扁平的气体盘,核心区域的密度、温度都显著增加,最后在气体盘中心形成一个高温大质量的核球——原恒星,其引力使物质继续坍缩,其核心的温度、压力越来越高,直到核聚变反应被点燃,新生的恒星出现了,太阳风横扫了气体盘中的物质,其中的尘埃、冰晶不断吸附其它物质变大,生命的序幕就在此拉开。


    IP属地:天津来自Android客户端2楼2026-02-12 13:03
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      2026-04-03 23:57:49
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      气体云中的颗粒通过碰撞和其它颗粒融合,经过10万年左右,就能形成巨大的星子,不断吸引其它物质,或与其它星子碰撞融合,产生更大的原行星,原行星吸引清除了自己轨道上的其它物质,演变为真正的行星。


      IP属地:天津来自Android客户端3楼2026-02-12 13:08
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        外太阳系的物质更多,木星等气态巨行星或许就是在那里形成的;内太阳系经受了更多太阳风的洗礼,物质较少,那里形成的行星是较小的岩质行星,如地球,被称为类地行星,水星或许不是真正的类地行星,而更像气态巨行星失去大气层的行星核,类似CoRot-7b。


        IP属地:天津来自Android客户端4楼2026-02-12 13:24
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          2008年作为非正式年代单位列入国际地质年代表的冥古宙代表地球起源(约4567Ma)至太古宙的没有岩石记录的时代,底界为加拿大西北部地球上最古老的Acasta片麻岩的年龄(约4002Ma)为底界。冥古宙分为隐生代、原生代、酒海代、早雨海代。


          IP属地:天津来自Android客户端5楼2026-02-12 13:39
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            太阳系最初的行星比现在更多,它们之间会发生碰撞融合。约44亿1710万年前,直径约为6000km(与火星相当)的行星忒伊亚(Theia)被地球的引力摄动,偏离其轨道撞向地球,以约45°的角度给地球上垒了。


            IP属地:天津来自Android客户端6楼2026-02-12 13:47
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              这使地球凝固的表面再次熔化,自转轴偏转约23°26′,于是地球有了四季之分,忒伊亚一部分与地球相融,一部分成为地球的卫星月球。


              IP属地:天津来自Android客户端7楼2026-02-12 13:50
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                地球中铁较重的铁、镍等逐渐下沉,地核的高温提供的能量使金属原子中的电子成为自由电子,流向温度更低的外核,这电流的磁场就是地球磁场。在原生代(约42-40亿年前),约44亿1000万年前,地球再次降温,雨水落到陌生的地表上,淹没了洼地,形成最初的海洋,生命的摇篮诞生了。


                IP属地:天津来自Android客户端8楼2026-02-12 14:01
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                  2026-04-03 23:51:49
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                  IP属地:天津来自Android客户端9楼2026-02-12 14:08
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                    酒海代(3920-3850Ma)是月球地质年代,在地球的应用未被广泛承认,其代表月球酒海盆地形成到雨海盆地形成之间的时期,当时撞击较之前更为缓和,海洋中有机化学反应不断进行,当时富含有机物的环境被称为“有机汤”。最早的自养生命可能已经出现,但并非LUCA,而可能是更远的共祖。


                    IP属地:天津来自Android客户端10楼2026-02-12 14:16
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                      进入早雨海代,地球的环境又变得风云激荡起来。木星形成于太阳系外围,因为角动量扰动向太阳移动,可能木卫一伊奥(Io)、木卫二欧罗巴(Europa)等大型卫星就是在这时俘获的;土星也布向内运动的趋势,当土星与木星靠近时,二者的引力相互作用,发生轨道共振,使二者的运动稳定下来,同时产生的引力扰动将大量小行星发射出去,造成内太阳系最后的猛烈撞击事件——晚期大撞击(LHB)(4100Ma—3800Ma)。就在酒海代和早雨海代的波涛下,生命的波纹已经漾起。


                      IP属地:天津来自Android客户端11楼2026-02-12 15:45
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                        生命出现的阶段可分为无机物-小分子有机物-大分子有机物-细胞体系。最基本的氨基酸(如甘氨酸、丙氨酸)可以直接由小分子化合生成,有R基的氨基酸可由对应的醛与氨、氰化氢化合并水解生成。


                        IP属地:天津来自Android客户端12楼2026-02-12 16:07
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                          在天体撞击和雷电活动中,大气内的含碳化合物和含氮化合物可以反应生成CN自由基和激发态一氧化碳,再生成氰化氢。LHB时,地球表面很可能形成了大量的氰化氢与甲酰胺。


                          IP属地:天津来自Android客户端13楼2026-02-12 16:10
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                            氰化氢自聚形成形成氰化氢三聚体,这相当于完成了嘌呤和嘧啶结构中连续三个碳的相连,再进行氧原子、氮原子、一碳单元的增增减减,就能合成多种核苷酸。腺嘌呤就是五聚氰化氢,胞嘧啶则要从氰酸根得到氧元素。


                            IP属地:天津来自Android客户端14楼2026-02-12 16:30
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                              2026-04-03 23:45:49
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                              核苷酸是一类由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物,参与构成核酸。


                              IP属地:天津来自Android客户端15楼2026-02-12 16:35
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