2.化學(xué)進(jìn)化過程的第二階段:從有機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)高分子物質(zhì)
原始海洋中的氨基酸、核苷酸、單糖、嘌呤、嘧啶等有機(jī)小分子物質(zhì)經(jīng)過極其漫長的積累和相互作用,在適當(dāng)條件下,一些氨基酸通過縮合作用形成原始的蛋白質(zhì)分子,核苷酸則通過聚合作用形成原始的核酸分子。生命活動(dòng)的主要體現(xiàn)者——原始的蛋白質(zhì)和核酸的出現(xiàn)意味著生命從此有了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。
美國學(xué)者?怂拐J(rèn)為,原始海洋中的氨基酸可能被沖洗到火山附近等溫度高于水沸點(diǎn)的熱地區(qū),它們?cè)谀抢镎舭l(fā)、干燥和聚合,產(chǎn)生的類蛋白又被沖回海洋,進(jìn)一步發(fā)生其他反應(yīng)。他在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將多種純氨基酸混合,在無水條件下加熱至160—200℃,幾小時(shí)后就得到具有某些天然蛋白質(zhì)性質(zhì)的類蛋白。(原始的蛋白質(zhì)和核酸與現(xiàn)代生物中的蛋白質(zhì)和核酸并不一樣,它們又經(jīng)過若干億年的不斷演變,以至結(jié)構(gòu)越來越完善,功能越來越復(fù)雜,才形成像現(xiàn)在的蛋白質(zhì)和核酸的高分子化合物。)以后又有人模擬原始地球條件,用核苷酸等小分子有機(jī)物合成類似天然核酸的物質(zhì)。
3.化學(xué)進(jìn)化過程的第三個(gè)階段:從有機(jī)高分子物質(zhì)組成多分子體系
以原始蛋白質(zhì)和核酸為主要成分的高分子有機(jī)物,在原始海洋中經(jīng)過漫長的積累、濃縮、凝集而形成“小滴”,這種“小滴”不溶于水,被稱為團(tuán)聚體或微粒體。它們漂浮在原始海洋中,與海水之間自然形成了一層最原始的界膜,與周圍的原始海洋環(huán)境分隔開,從而構(gòu)成具有一定形狀的、獨(dú)立的體系。這種獨(dú)立的多分子體系能夠從周圍海洋中吸收物質(zhì)來擴(kuò)充和建造自己,同時(shí)又能把小滴里面的“廢物”排出去,這樣就具有了原始的物質(zhì)交換作用而成為原始生命的萌芽,這是生命起源化學(xué)進(jìn)化過程中的一個(gè)很重要的階段。但這時(shí)還不具備生命,因?yàn)樗沒有真正的新陳代謝和繁殖等生命的基本特征。
團(tuán)聚體假說 這一假說是由原蘇聯(lián)學(xué)者奧巴林提出的。奧巴林等人把均勻、透明的白明膠(一種動(dòng)物蛋白質(zhì))的水溶液與阿拉伯膠(一種多糖)的水溶液混合在一起。用顯微鏡觀察,可以看到:原來均勻、透明的膠體溶液變得渾濁了,繼而出現(xiàn)了具有明顯界膜的小滴,奧巴林把這種小滴稱為團(tuán)聚體。由于發(fā)現(xiàn)這種團(tuán)聚體可以表現(xiàn)出合成、分解、生長等生命現(xiàn)象,奧巴林等人認(rèn)為團(tuán)聚體可能是原始生命形成過程的一個(gè)重要階段。
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