告诉我地球上到底是怎么有生命的。

1.自发发生理论

自发发生论是19世纪以前广泛流行的理论，认为生命是从无生命的物质中自然发生的。比如中国古代认为“烂草变萤火虫”(即萤火虫由烂草堆产生)，腐肉生蛆。在西方，亚里士多德(公元前384-322年)是一位博物学家。也有人通过“实验”证明，把谷物和破旧的衬衫塞进瓶子里，放在暗处，经过21天就会产生老鼠，而令他惊讶的是，这种“天然”的老鼠和普通的老鼠一模一样。

18世纪，意大利生物学家Spalanjani(1729—1799)发现，如果将肉汤放在烧瓶中加热，煮沸后冷却，如果打开烧瓶，许多微生物会在肉汤中迅速繁殖和生长。但如果在瓶口加一个棉塞，进行同样的实验，肉汤里就不会有微生物繁殖。Sparranjani认为肉汤里的小生物来自空气，而不是自然产生的。Spalanjani的实验为科学家进一步否定自发发生理论奠定了坚实的基础。

1860年，法国微生物学家巴斯德设计了一个简单却令人信服的实验，彻底否定了自发发生理论(详见义务教育标准实验教材《生物》八年级第一册)。

2.化学起源理论

化学起源说是学者们普遍接受的生命起源假说。这种假说认为，地球上的生命是在地球温度逐渐下降后，经过极其复杂的化学过程，在极其漫长的时间内，由无生命物质一步步进化而来的。

化学起源理论将生命起源分为四个阶段。

第一个阶段，由无机小分子生成有机小分子的阶段，也就是生命起源的化学演化过程是在原始地球条件下进行的，课本上已经讲过了，这里不再赘述。需要强调的是米勒的模拟实验。在这个实验中，一个装满水溶液的烧瓶代表原始海洋，其上部球形空间含有氢气、氨气、甲烷和水蒸气等“还原性大气”。米勒先加热烧瓶使蒸汽在管内循环，然后他通过两个电极放电产生电火花，模拟原始天空中的闪电，从而刺激密封装置内的不同气体发生化学反应，连接在球形空间下部的冷凝管将反应产物和蒸汽冷却形成液体，流回底部的烧瓶，即模拟降雨的过程。经过一周的连续实验和循环。米勒在分析它的化学成分时发现，它含有各种新的有机化合物，包括五种氨基酸和不同的有机酸，同时它还形成氰基氢酸，可以合成腺嘌呤，这是核苷酸的基本单位。米勒的实验试图向人们证明，生命起源的第一步，由无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能的。

在第二阶段，生物大分子由有机小分子生成。这一过程发生在原始海洋中，即氨基酸、核苷酸等有机小分子经过长期积累和相互作用，在适当的条件下(如粘土的吸附作用)通过缩合或聚合作用，形成原始的蛋白质分子和核酸分子。

在第三阶段，由生物大分子形成多分子系统。这个过程是如何形成的？前苏联学者奥柏林提出了总量假说。他通过实验表明，蛋白质、多肽、核酸和多糖在放入合适的溶液中时，可以自动浓缩聚集成分散的球形液滴，这些液滴就是聚集体。Oberlin等人认为，聚集体可以显示合成、分解、生长和繁殖等生命现象(图7)。例如，聚集体具有类似于膜的边界，其内部化学特性与外部溶液环境显著不同。团聚体可以从外界溶液中吸收一些分子作为反应物，也可以在酶的催化下发生特定的生化反应，反应的产物也可以从团聚体中释放出来。此外，一些学者还提出了其他一些假说，如微球和脂质球，来解释有机聚合物形成多分子体系的过程。图7聚集体简单代谢示意图第四阶段，有机多分子系统进化为原始生命。这一阶段形成于原始海洋，是生命起源中最复杂、最具决定性的阶段。目前，人们无法在实验室中验证这一过程。

3.俞生说

这种假说认为，地球上最早的生命或构成生命的有机物来自其他宇宙行星或星际尘埃。持此假说的学者认为，一些微生物孢子可以附着在星际尘埃颗粒上，落入地球，从而赋予地球最初的生命。但是我们知道，太空中的物理条件，比如紫外线等高能射线，还有温度等条件，对生命来说都是致命的，即使有这些生命，它们也会因为带着陨石穿越大气层到达地球时的高温而被杀死。因此，微生物孢子级别的生命形式从外太空飞来似乎不太可能。但也有学者认为，某些构成生命的有机物完全有可能来自太空。1969年9月28日，科学家发现一颗坠落在澳大利亚麦克弗森镇的碳质陨石含有18种氨基酸，其中6种是蛋白质分子所必需的。科学研究表明，一些有机分子，如氨基酸、嘌呤和嘧啶，可以在星际尘埃表面产生。这些有机分子可能被彗星或其陨石带到地球上，并在地球上上演原始生命。

4.温泉生态系统

生命起源可能与温泉生态系统有关，自20世纪70年代以来就有学者提出。20世纪70年代末，科学家在东太平洋加拉帕戈斯群岛附近发现了几处深海热泉，那里生活着许多生物，包括管虫、蛤蜊和细菌。这些生物群落生活在高温(温泉喷口附近温度达到300℃以上)、高压、缺氧、酸性、无光的环境中。首先，这些化能自养细菌利用从温泉喷出的硫化物(如H2S)中获得的能量还原CO2产生有机物，然后其他动物以这些细菌为食维持生命。到目前为止，科学家已经发现了数十个这样的深海温泉生态系统，它们一般位于地球两大板块交界处形成的水下山脊附近。

温泉生态系统之所以与生命起源有关，主要基于以下事实:

(1)现今发现的大多数古细菌都生活在高温、缺氧、缺硫、缺酸的环境中，与温泉喷口附近的环境非常相似。

(2)温泉喷口附近温度很高，有大量硫化物、CH4、H2和CO2，与地球形成时的早期环境相似。

因此，有学者认为，温泉喷口附近的环境既能提供生命出现和后续生命延续所需的能量和物质，又能避免地外天体撞击地球带来的有害影响，因此温泉生态系统是孕育生命的理想场所。但其他学者认为，生命可能起源于地球表面，然后在深海温泉喷口周围扩散。随后的撞击摧毁了地球表面的所有生命，只有隐藏在深海喷口附近的生物得以保存和繁衍。因此，这些喷口附近的生物是所有生物的共同祖先，尽管它们不是地球上最早的生物。