生命前的化学进化

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生命前的化学进化

根据测定和计算，地球已有46亿年的历史。而通过化石挖掘发现，地球上最早的生命形迹大约出现在32亿年前。也就是说，从地球诞生到32亿年前的大约14亿年时间内，地球上是没有生命的。但这并不意味着那时的地球是一个死气沉沉的世界。相反，地球上的各种物质在地球形成初期，由于一切都不稳定，所以活动非常剧烈。地震、火山爆发等频频出现；大气的成分也在不断变化。最初的地球表面连水都没有，江河湖海是后来慢慢形成的。正是这些剧烈的变化，使物质从简单变得复杂，为后来高级生命物质的出现打下了基础。也就是说，在生命出现以前，物质一直在进行着从低级向高级的发展变化，这个过程就称为生命出现前的“化学进化”。

化学进化的具体过程又是怎样的呢？

科学家们推断，地球诞生之初是一个炽热的火球。地球上的一切元素都呈现为气体状态。那时候的地球上绝不可能有生命存在。随着地球温度慢慢降低，在地球中心逐渐形成固体的行星胚胎，外层则是地球的第一代大气。对第一代大气人们所知不多，但它的主要成分是氢和氦这一点为科学界所公认。不过第一代大气寿命不长，只存在了几千万年，就在威力巨大的太阳风扫荡下，挣脱地球的引力，遨游太空去了。

其后，由于地球形成过程中内部剧烈的变化，火山活动频繁。地球内部物质分解产生的大量气体，随火山喷发而冲破地壳，逐渐形成第二代大气。第二代大气称为原始大气。原始大气的成分众说不一，但比较多的人认为主要是甲烷（CH4）、氨（NH3）、水蒸气（H2O）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、硫化氢（H2S）等等。它与现在大气成分完全不同，不是以游离氧、氮的分子状态出现，而是以化合物的形式存在。这些化合物的名声在今天人类的眼中可不太好，它们能使生命窒息，或使生命中毒，因此它们是一堆死物。但这些死物却是地球上产生生命物质的最原始的材料。

原始大气的各种成分，在宇宙射线、地球上的放射性物质、太阳紫外线、雷电闪光等自然界能量作用下，逐渐从无机物的小分子合成为氨基酸、嘌呤、嘧啶、核糖、脱氧核糖、卟啉等有机物小分子。这是化学进化的第一个阶段。实际上，在有机物小分子开始出现的时期，它们的生成速度很慢，数量也很少。不过自然界物质总数量巨大，形成各种新分子的机会总是有的，加上亿万年漫长时间的积累，地球上的有机物小分子就越来越丰富了。

在原始大气中，水蒸气是一个重要的成员。不过开始时，它是以热腾腾的蒸气形式存在于地表之上，并没有形成河流和海洋。随着地球温度的降低，水蒸气逐渐凝结成水，而大气中的有机物小分子就随水流到原始的海洋中。原始海洋中的有机物越来越丰富。而那时生命还没有出现，能够分解有机物的微生物还不存在，所以不会有发霉变质的可能。整个原始海洋就像一锅营养丰富而又温热清洁的“有机汤”，它的存在为进一步的化学进化创造了有利的条件。

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