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1、,第 1 节,地球的演化,1,我坐飞船到天上，看看地球什么样。啊，地球是个大圆球，浑身穿着花衣裳。那绿色的地方，是森林、田野和牧场。那黄色的地方，是沙漠里黄沙在飞扬。那蓝色的地方，是河流、湖泊和海洋。那白色的地方，是南极、北极冰雪白茫茫。夜晚，那灯光闪耀的地方，是城市、矿山和村庄。将来，我再坐飞船到天上，地球一定大变样。,地球什么样,2,感受地球,3,4,5,一、地球的演化,6,讨论,46亿年前地球刚诞生时,它的模样和现在一样吗?根据太阳系形成的过程，你能想象地球诞生时的“模样”吗？,7,原 始 地 球,一个由岩浆构成的炽热的球。,8,地球形成初期的模样(46亿年前),1.地球刚诞生时是一个高
2、温炽热的熔岩球。,9,岩浆喷发形成熔岩流(46亿-26亿年前),10,岩浆的冷却、凝固(46亿-26亿年前),2.固态地壳逐渐形成。,11,岩浆喷发释放水蒸气和二氧化碳(46亿-26亿年前),3.原始大气逐渐构成(不含氧气)。,12,水蒸气凝结成水降落地面(46亿-26亿年前),4.原始海洋逐渐形成。,13,14,5.通过对地层和化石的研究，逐步揭示了：25亿年前到现在的变化。,15,5.通过对地层和化石的研究，逐步揭示了：25亿年前到现在的变化。,16,25亿6亿年前，地球上开始出现大片的陆地和山脉，海洋中等 藻类释放出氧气，大气中的氧气含量逐渐增多。,17,6亿2.5亿年前的古生代，地球上
3、的陆地大面积增加，原始的欧亚大陆和北美大陆露出海面，出现昆虫、鱼类、两栖类、裸蕨类等生物。,18,距今2.5亿0.7亿年前的中生代，大西洋和印度洋形成，中国大陆轮廓基本形成，裸子植物和爬行类动物出现。,19,距今0.7亿年前至今，地球在第三纪经历了大规模的造山运动，形成了喜马拉雅山脉等许多世界上的高大山脉，奠定了现代地球地貌的基础；鸟类、哺乳类动物和被子植物出现。,20,科学家在澳大利亚发现了距今约44亿年的岩石，这是目前已知最古老的岩石。,科学家推测：在距今38亿年，最原始的生命体在海洋中诞生。,21,原始地球形成以后，由于地球内部放射性元素发生蜕变等原因，温度逐渐增高，使较重的物质沉到中心
4、形成地核，较轻的物质浮在上面，形成由岩石构成的地壳。当时地球上的火山频繁爆发，喷发出大量的气体，形成了原始的大气层，其中的水蒸气冷却后降落在地面，形成了原始的海洋。地球上最初的生命就诞生在海洋之中。,22,早期地球的特点：,一个由岩浆构成的炽热球。,岩浆喷发,熔岩流,岩浆的收缩冷却凝固,固态的地壳,高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气和二氧化碳等,原始大气,高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气降温凝结成水滴降到地表，汇流,原始海洋,在距今约亿年前，最原始的生命体在海洋中诞生。,原始地壳,1、地球早期的演化,2、地球25亿年前至今的演化,23,二、生命的诞生,关于生命起源的问题，你知道有哪些假说吗？,24,
5、神创论也叫特创论。神创论认为生物界的所有物种（包括人类），以及天体和大地，都是由上帝创造出来的。世界上的万物一经造成，就不再发生任何变化，即使有变化，也只能在该物种的范围内发生变化，是绝对不可能形成新的物种的。神创论还认为，各种生物之间都是孤立的，相互之间没有任何亲缘关系。,神创论,25,自然发生说是19世纪前广泛流行的理论，这种学说认为，生命是从无生命物质自然发生的。如，我国古代认为的“腐草化为萤”（即萤火虫是从腐草堆中产生的），腐肉生蛆等。在西方，亚里士多德（公元前384公元前322）就是一个自然发生论者。有的人还通过“实验”证明，将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，21天后就会产生老鼠
6、，并且让他惊讶的是，这种“自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。,自然发生说,26,19世纪法国著名科学家巴斯德著名的“肉汤实验”推翻了这一学说。巴斯德把煮沸灭菌的肉汤密封起来，发现细菌不能在肉汤里自我再生。这个实验证明，细菌等微生物的繁衍需要有母体细菌的存在，新的生命不可能自发地从非生命物质中产生。那么，最原始的细菌又来自什么地方?巴斯的并没有解决生命的起源问题。,27,宇宙胚种说,28,但是，一些科学家却对此类假说持强烈的反对意见。他们认为，彗星是带来了某些物质，但那不是决定性的，产生生命所必需的物质在地球上本来就已经存在。,29,生命起源问题的观点之一化学进化假说,30,火山爆发形成原
7、始大气,31,32,盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,还原性大气,两个电极放电产生电火花，模拟原始天空的闪电,冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体，又流回底部的烧瓶，即模拟降雨的过程,33,米勒模拟原始大气产生有机物的实验装置,实验结果合成了一些氨基酸、有机酸和尿素等,34,地球原始大气的成分,35,蛋白质,核酸,有机物的形成,36,1.米勒模拟实验,1)实验条件：,(1)原始大气：,甲烷、氨气、水、氢气,(2)能量：,闪电、紫外线、宇宙射线,(3)场所：,原始海洋,3)实验结论：,生命起源于原始地球上的无机物是可能的,2)实验结果：,形成有机小分子物质,37,2.化学进化学说：,1)无机小
8、分子物质化学生成有机小分子。,2)有机小分子形成有机高分子-蛋白质和核酸。,3)有机高分子物质组成有界膜的多分子体系。,4)多分子体系演变成原始生命。(最复杂和最有决定意义的一步),原始生命的特征：能进行简单的物质交换；具有原始的繁殖现象。,38,生命的起源,无机小分子物质,生成,形成,组成,演变,第一阶段,场所,实验,第二阶段,过程,第三阶段,第四阶段,原始大气,1953、美国米勒,原始海洋,聚合、缩合,浓缩、凝聚,长期演变、相互作用,有机小分子物质,有机高分子物质,多分子体系,原始生命,场所,原始海洋,原始海洋,场所,场所,过程,过程,39,谈谈你对生命诞生的认识。,40,原始生命最可能的
9、原始新陈代谢类型是什么？,思考：,原始生命虽然具有原始的新陈代谢作用，但其结构十分简单，不可能具有进行光合作用的结构和条件，而只能以原始海洋中已经存在的各种有机物作为营养物质，所以其同化方式应该是异养型。原始大气成分中没有氧气，因此其异化方式只可能是厌氧型。所以，原始生命的代谢类型最大可能为,异养厌氧型,41,生命在地球上的出现是原始地球条件和各种物质相互作用的结果，在现今的地球条件下，作为生命起源的基本条件已不存在了。随着地球上最早的能进行光合作用的原始藻类（如蓝藻）和以后绿色植物的出现，现代大气已成为含氧丰富的氧化性大气，而不再是生命起源所必需的还原性大气。现今地球的大气层中有臭氧层阻挡了
10、大部分的紫外线，没有了强烈的太阳辐射，也没有频繁的闪电，地球的温度也降低了，把无机物合成为有机物必需的自然界的高能作用已不复存在。另外，也不再有含丰富有机物、含盐量极少的原始海洋那样的环境。现在的地球上由于存在大量的游离氧（可以氧化有机物）和微生物（可以分解有机物）各种有机物不可能像在原始海洋中那样长期保存和积累。因此，在现在的地球环境条件下，是不可能再产生新的原始生命的。正因为地球上不会有新的生命起源，现在地球上生物若灭绝一种，就永远地消失，一去不复返。因此保护环境，保护生物，尤其保护珍稀的野生动植物资源是当务之急。,在现今地球条件下，非生命物质能不能再演化为原始生命？,42,生命摇篮 生命
11、是什么？生命是怎样诞生的？从古到今，这些问题争论了几千年。过去，人们只有通过想像的神话宗教来作为这个问题的答案，如我国的“女娲造人”，西方的“上帝创世”等，但这些都不能代替科学的答案。1953年，美国芝加哥大学一年轻的毕业生斯唐来-米勒获悉了尤利和奥巴林提出的还原性原始大气的假设时，灵机一动，进行了一个别出心裁的模拟实验，竟意外地从无机物中获得了氨基酸等一些重要的构成生命基础物质的有机小分子。从此揭开了生命起源的“神秘面纱“。,43,这个实验生动再现了原始地球大气最初从无机形式合成有机物的情景：原始地球诞生之初，陆上地震、火山活动不断，从中喷发出大量的气体，包括水汽、甲烷（沼气）、氨气、氢气、
12、二氧化碳等，包围在地球周围形成一层原始大气。这层原始大气里的成员在大量的太阳紫外线，闪电的电离辐射，火山喷射的高温高压及宇宙放射线等能源作用下。“手拉手”相互结合在一起，形成了新的物质有机小分子，这就是化学演化的第一阶段：从无到有，其中水也活跃地参与了这个阶段。,44,随着地球表面的冷却，水蒸汽冷凝成水，从天而降日积月累，在地球低洼处形成了湖泊形成了原始海洋，可以想像有机分子随水流入海洋中，在那里开始了另一段长久的改造，形成了更复杂一些的有机分子如蛋白质、核酸等生命基础物质。在这里，也有一些科学家认为，地球上的生命物质只来源于星际空间的天外来客，使者就是陨石，奇怪的是在这些石头中包含着氨基酸等
13、有机分子。不管怎么说，有一点可以肯定，生命基础物质无论来源于海洋，还是茫茫太空，地球的生命首先诞生于海洋这个混合液体中。其他星球如火星，即使有生命物质有在，由于缺乏一个合适的液体水环境，所以仍是死寂一片。水是生命的源头。,45,生命在海洋里诞生绝对不是偶然的。海洋的物理化学性质使它能承担这一重任。原始海洋一方面提供了适合生命存在的水环境，同时又融汇了足够维持生命所必需的碳、氧及多种盐类。在液态水中，有所谓的软体颗粒，这种胶体能够吸附各种有机物质，提供它们接触反应结合的机会；同时在溶液状态中，性质温和，温度不会太高，又不会太低，象一个天然的“温泉”；另外，海水有效的抵挡了外界紫外线及海底放射性对
14、有机物质的破坏，是一个天然的“屏障”。因此原始海洋比任何其他地方更适合有机体的诞生。最重要的一点是水是生物的重要组成部分，含量为65-90%，所以原始海洋提供了大量的水。,46,当原始生命诞生之后，水作为新陈代谢的媒介，没有水，就没有一系列生理和生化反应的进行，就没有生命。刚诞生的原始生命还不能自养，就靠着海洋中溶解的丰富物质来维持生活，这个不完整的生命细胞，游荡在海洋中，慢慢周围就形成了一层界膜，内部结构也渐复杂分化，成为了原始的较完整的活细胞。,47,刚开始它还是厌氧异养，后来环境变化，有一支发展成为自养的生物，慢慢演化为单细胞藻蓝藻，能够制造有机物质，并放出氧气，而另一支就发展成为靠自养
15、生物来生活的异养的生物从此出现了自养和异养，合成与分解的对立与统一，再经过十几亿年的演化发展，从低等到高等，由简单到复杂，随着环境气候的变迁，一部分海洋变成了陆地，迫使水生动、植物去适应新的环境，从水生过渡到了陆地。这是生物演化的一般规律。海洋孕育了地球上最初的生命，也完成了一系列动、植物的演化过程，所以，海洋是生命的摇蓝。,48,练习：,在地球形成之初，地球的外部是：A.岩浆 B.固体岩壳 C.海洋 D.大气2.生命的形成是在距今 年前的 中。,A.岩浆,38亿年,海洋,49,地壳形成初期，高温岩浆不断喷发并放出大量水汽，随着温度的下降，水汽凝结降落到地表形成了海洋。,3.地球上的海洋是怎么形成的？,50,4.地球形成于 亿年前，在距今38亿年前，地球上最原始的生命体诞生于 中。我国大陆轮廓的基本形成于 代，在第三纪的大规模的造山运动中，形成了世界上最雄伟的山脉 山脉。,46亿年,海洋,中生代,喜马拉雅,51,
