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生命起源(英語: the origin of life ),在物質科學與無生源論中,生命起源的研究對象主要是關於地球上的生命,如何經歷約39到41億年的進化,從無生物(或死物)轉變為生物。2017年,科學家在加拿大魁北克發現42.8億年前的微體化石,認定可能是地球上最古老的生命證據[1]

最早生命形式誕生

位在美國冰川國家公園的前寒武紀疊層石(stromatolite),可能是已知最早的生命化石紀錄。

地球誕生時(後期重轟炸期後)的面貌和現在有巨大不同,包圍在地球外表的水汽雖已凝結成液態性的水-海洋,但溫度還是很高,那時具有活動力的火山遍布地表,不時噴出火山灰和岩漿,大氣很稀薄,氫、一氧化碳等各種氣體於空中形成一朵朵的捲雲,氧氣很少,因無充足的大氣層掩蔽,整個地球曝露在強烈的紫外線之下,與海洋的物質作用。此時雲端的電離子不斷引起風暴,而交加的雷電不時侵襲陸地。

遺傳物質出現

在海洋中幾百萬年過去,這些物質越聚越多分子間互相影響,而形成更複雜的混合物,在這其間來自外太空的隕石也可能帶來一些元素參與變化,RNA在生命最初的進化中扮演了一個重要角色。RNA比DNA的結構更加簡單,而且是一種更加有效的化學催化劑,因此這就意味着RNA構成的生命比DNA生命更容易出現。DNA有兩項特質:乙聚化和物第一,它能通過轉錄產生mRNA,而mRNA則能夠翻譯出蛋白質;第二,它能自行複製。DNA這兩項特質也是細菌類的有機生物的基本特質,而細菌是生命界最簡單的生命體,也是目前我們可以找到最古老的化石

DNA的複製本領來自其特殊的構造,DNA為雙股螺旋[2]細胞的遺傳訊息都在上面。然而DNA在複製過程中也會出錯,或是分子群的一小部分出錯,如此複製工作就不盡完美,製造出來的蛋白質也可能完全不同。但也就是如此進化便開始產生,一旦生命有了不同的型態,自然才能實施淘汰和選擇的法則,生物才能一步步的進化下去。我們從化石中得知三十億年前那些類似細菌的有機物之間,已有顯著的不同。

時間比喻

生命的進化並不容易,若把地球誕生至今的這段日子當成一年,雖然三月可能已經有微生物,但要到十一月的第三個星期最簡單的魚類才出現。而早期人類在除夕左右出現,但文明人類的時間只有占據最後一分鐘。

視頻

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參考文獻