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2019-2020年《地球上生命的起源》word教案之一 ●教學目標 　　知識目標 　　1．描述生命起源的過程。 　　2．關注生命起源的不同特點。 　　能力目標 　　1．通過對生命起源問題的探討，培養(yǎng)學生查找雜志、報紙、網(wǎng)絡的能力。 　　2．培養(yǎng)學生的邏輯推理能力。 　　3．培養(yǎng)學生積極參與的能力。 　　情感目標 　　通過對生命起源問題的探討，培養(yǎng)學生尊重客觀事實、不迷信權威、敢于懷疑的思維品質(zhì)。 　　●教學重點 　　生命起源的過程。 　　●教學難點 　　關注關于生命起源的不同觀點。 　　●教學方法 　　描述、討論、話劇表演等。 　　●教具準備 　　分別裝有腐敗和未腐敗肉湯的燒瓶各一個、投影片。 　　●課時安排 　　1課時 　　●教學過程 　?。蹖胄抡n］ 　　教師：同學們，我們知道地質(zhì)學研究表明，地球大約是在46億年前形成的，那時候地面上火山噴發(fā)、熔巖橫流；天空中電閃雷鳴，或赤日炎炎，與現(xiàn)在的環(huán)境迥然不同。那么當時或者幾十億年前、幾億年前，地球上的生物又是怎樣的呢？最原始的生命又是怎樣出現(xiàn)的呢？關于這些問題，自古以來就被人們廣為關注，人們不斷地去探索和追求，出現(xiàn)了各種各樣的爭論。隨著科學技術的發(fā)展，人們對這個問題的認識也越來越深入。今天，我們就一起來關注這個熱點——生命的起源。 　?。壑v授新課］ 　　板書：第一節(jié)　地球上生命的起源 　　教師：關于這個人們關注和爭論的焦點問題，歷史上也存在著多種臆測和假說，并有很多爭議。下面，我們就來看一段這樣的故事。 　?。ń處熖崆昂蛯W生一起排演話劇，由兩名學生分別擔任亞里士多德和斯巴蘭讓尼，還有一名學生擔任斯巴蘭讓尼的助手——小王，以及一位旁白。以上四位人物分別以角色的第一個字代表，比如亞、斯、王、旁。） 　　旁：生命是從哪里來的？這個問題經(jīng)常是人們關注的焦點問題。今天，意大利生物學家斯巴蘭讓尼特邀公元前的一位偉大人物來共商此事。 　　亞：我，大家都認識吧！古希臘著名的思想家、科學家、哲學家，形式邏輯的奠基人——亞里士多德老人家。今天一個小輩邀請我去有重要事情商談，這不，到了。 　　旁：亞里士多德老先生晃悠悠地爬上樓梯，按了幾下門鈴，無人開門，但卻傳來了王助手的聲音。 　　王：是亞里士多德老先生嗎？如果是您老人家的話，就請您把眼睛對準門上的感應器。 　　旁：亞里士多德就按照小王的話做了，結果門自動打開。 　　王：老先生，請這邊走，我們先生已恭候多時。 　　旁：二人左拐右拐終于進了一間屋子，原來是斯巴蘭讓尼先生的實驗室。 　　斯：您好，老先生，您不遠萬里來此，真是抱歉。事情是這樣的，一方面想請老先生在此多住幾日，另一方面想請教老先生一個問題。不知老先生對于生命起源問題如何看待？ 　　亞：關于這個問題，中國人不是認為“腐草化螢，腐肉生蛆”嗎？生命就是從無生命物質(zhì)中自然發(fā)生的，自發(fā)產(chǎn)生的。像我們生活中，不是經(jīng)常見到干涸的池塘，一旦有了水，青蛙和蝌蚪自然而然便出現(xiàn)了，不正是這個道理嗎？有的人為此還作過一些實驗呢，他們將谷粒、破舊襯衫塞入瓶中，靜置在黑暗的環(huán)境中，21天后產(chǎn)生了老鼠，這種“自然”發(fā)生的老鼠和常見的老鼠完全相同。 　　斯：這么說，老先生比較贊成生物是從非生命物質(zhì)中自發(fā)產(chǎn)生的。小王，拿出我們的實驗結果給老先生看一看。 　　旁：小王從文件夾里取出一份報告，交給了亞里士多德先生。 　　斯：我們的實驗是這樣的：在兩個燒瓶中分別加入肉湯，將一號燒瓶塞上棉花進行加熱，二號燒瓶開口加熱，都至沸騰，冷卻，過一段時間發(fā)現(xiàn)一號燒瓶中的肉湯中沒有微生物繁殖，二號燒瓶中繁殖出許多微生物。由此，我們推測肉湯中的微生物不是自發(fā)產(chǎn)生的，而是來自瓶外。老先生你認為這種推測怎么樣呢？ 　　（邊說，邊打出投影片） 　　投影片內(nèi)容如下： 　　斯巴蘭讓尼的實驗。 　　肉湯中的微生物不是自發(fā)產(chǎn)生的，而是來自瓶外。 　　旁：亞里士多德先生做思考狀。 　　亞：有道理，真是長江后浪推前浪。 　?。ㄔ拕”硌萁Y束。） 　　教師：看完剛才我們幾位同學的表演，真是給老師耳目一新的感覺，謝謝幾位同學的表演。 　　表演結束了，在座的各位同學你們是否學到了一些知識呢？斯巴蘭讓尼在實驗開始時，為什么先要把一號燒瓶和二號燒瓶經(jīng)過加熱并至沸騰？在實驗中為什么要設置一號和二號兩個燒瓶？這種實驗叫做什么實驗？對我們分析和研究問題有什么好處呢？ 　　學生A：這個實驗開始時，為了排除肉湯中原來所帶的一些微生物的干擾因素，所以將一號和二號燒瓶都分別加熱至沸騰。 　　學生B：設置一號燒瓶和二號燒瓶都是非常有必要的，這叫做對照實驗。這種實驗方法一般都是其他實驗條件都相同，唯有某一種條件不同，而我們需要探究的問題便是這種不同的條件對研究對象的影響，這樣的話就形成了鮮明的對照，可以澄清我們所要澄清的問題。 　　教師追問：那么，你能不能舉出一個使用了對照方法的實驗呢？ 　　學生B：我們在八年級上冊書里學到的巴斯德的實驗就是這樣的。他所選用的普通燒瓶和鵝頸瓶就是明顯的對照，通過實驗，他推出了原來普通燒瓶中的細菌是由原已存在細菌產(chǎn)生的。 　　教師：我們的亞里士多德老先生和斯巴蘭讓尼先生都是眾“家”集于一身的人物，你更贊成哪種說法呢？還是你自己另有其說呢？ 　　學生C：我比較贊同斯巴蘭讓尼的觀點。 　　學生D：除了亞里士多德和斯巴蘭讓尼的觀點外，還有一種就是宗教信仰——神創(chuàng)論。神創(chuàng)論認為世上的萬事萬物都是由上帝創(chuàng)造出來的。世界上的萬物一經(jīng)造成，就不再發(fā)生任何變化，即使有變化，也只能在該物種的范圍內(nèi)發(fā)生變化，是絕對不可能形成新的物種的。而且各種生物之間都是孤立的，相互之間沒有任何親緣關系。 　　教師板書：1．神創(chuàng)論——上帝 　　學生E：最近，倫敦新的科學研究報告稱，生命可能并不像人們原來所認為的源自海洋，而是誕生在海浪拋出的小水滴和天空云朵里的小水滴里。這些小水滴可能會為復雜的生物化學成分的形成提供條件。在這些小水滴中接近一半的物質(zhì)是有機物，帶有從海面上獲得的油狀分子。當這些水滴里的水分蒸發(fā)后，這些有機物就變得更集中，在太陽光線的輔助下，它們會發(fā)生化學反應聯(lián)合在一起。 　　板書：2．小水滴 　　學生F：科學研究表明，地球經(jīng)常受到隕石等的撞擊。人們發(fā)現(xiàn)墜落在澳大利亞啟遜鎮(zhèn)的隕石中含有并非來自地球的氨基酸，所以有人認為地球上最早的生命或構成生命的有機物，來自于其他宇宙星球或星際塵埃。最近又有新的報道為地球生命起源于外太空增添了又一證據(jù)?？茖W家們表示，他們在兩顆幾十億年前曾在火星與木星之間環(huán)繞太陽的隕星上發(fā)現(xiàn)了諸如糖之類的物質(zhì)，這兩顆隕星數(shù)十億年前墜落地球。 　　板書：3．外星球或星際塵埃 　　學生G：關于地球上生命起源的問題，目前還存在著不同的看法。還有些人認為原始生命可能源自熱泉噴發(fā)，因為現(xiàn)在所發(fā)現(xiàn)的古細菌，大多生活的高溫、缺氧、含硫和偏酸的環(huán)境與熱泉噴口附近的環(huán)境極為相似；而且在熱泉噴口附近還有大量的硫化物、CH4、H2、CO2等氣體的存在，與地球形成時的早期環(huán)境很相似。所以，有些人認為這樣的環(huán)境不僅可以為生命的出現(xiàn)以及其后的生命延續(xù)提供必要的條件，而且還可以避免地外物體撞擊地球時所造成的有害影響，因此，熱泉噴口是孕育生命的理想場所。 　　板書：4．熱泉噴發(fā) 　　學生H：我通過看書了解到現(xiàn)在被廣大學者普遍接受的是第47頁到第48頁的說法。這種觀點認為原始地球上盡管不能形成生命，但具備了一些條件。原始的大氣在雷電等作用下形成了一些小分子物質(zhì)；這些有機小分子物質(zhì)隨著雨水的沖刷進入了湖泊和河流，最終匯集到原始的海洋中；經(jīng)過長期累積，相互作用，在適當條件下就形成了一些大分子物質(zhì)，如蛋白質(zhì)等；大分子物質(zhì)在原始海洋中，不斷地相互作用，經(jīng)過艱難、曲折、長期的歷史歲月，大約在地球形成后10億年左右，逐漸形成了原始的生命。 　　板書：5．無機小分子→有機小分子→有機大分子→原始生命 　　教師：同學們談了這么多有關生命起源的問題，足見大家利用課余時間查找了很多資料，這一點是非常可喜的。希望大家以后繼續(xù)保持。那么我們現(xiàn)在普遍贊同哪種觀點呢？大家翻開書閱讀課本47頁到49頁，請仔細思考資料分析中的討論題。 　?。▽W生閱讀，教師督促。） 　　教師：大家通過閱讀課本，能不能得出結果呢？ 　　學生I：地球上的原始大氣中有水蒸氣、氫氣、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫等氣體，但是沒有生物體賴以生存的氣體——氧氣，而現(xiàn)在的大氣中，氧氣的含量占21%左右。 　　學生K：原始地球的溫度很高，火山噴發(fā)，熔巖橫流，大氣中又缺少氧氣，所以不存在生命存在的環(huán)境條件。 　　學生L：隕石中含有構成生物體所需要的有機物，可以為生物體起源于太空這一觀點作證據(jù)之用。 　　學生M：米勒和其他學者的實驗說明，原始地球上盡管不能形成生命，但能形成構成生物體的有機物，生命的起源是從無機物開始的這一說法就被印證了。 　　教師：米勒是一位偉大的人物，他的實驗證明了無機小分子可以合成有機小分子物質(zhì)，但近年來，有人不斷地對米勒的實驗提出了一些疑問。可見，任何人、任何事都不能十全十美，只要你去發(fā)現(xiàn)，總存在一些問題。 　　從我們的學習和探討中，我們可以發(fā)現(xiàn)，人們現(xiàn)在比較認同的就是后一種觀點，這種觀點有一個名字叫做“化學起源說”。 　?。壅n堂小結］ 　　教師：我想請一位同學來給大家總結咱們這節(jié)課的主要內(nèi)容。 　　學生N：這節(jié)課我認為主要是學習生命的起源。我們通過不同的學習方法，在學習課本知識的同時，又鍛煉了我們的表演能力和其他方面的一些能力，我認為這一點是非常重要的。 　　教師：關于生命起源的問題，科學家們還在進行著不懈的探索和努力，大家好好學習，也許我們也能成為其中一員。 　?。垤柟叹毩暎? 　　課本51頁練習題。 　　●板書設計 第一節(jié) 地球上生命的起源 　　1．神創(chuàng)論——上帝 　　2．小水滴 　　3．外星球或星際塵埃 　　4．熱泉噴發(fā) 　　5．無機小分子→有機小分子→有機大分子→原始生命 　　●活動與探究 　　1．調(diào)查最近的有關生命起源問題的新觀點、新說法，寫出調(diào)查報告。 　　2．搜集不明飛行物的一些有關知識，探索地球外的生命。 　　●備課資料 　　1．談談奇妙的生命現(xiàn)象 　　大自然中的生命，是由各種生物組成的。而各種生物體，又是由有機物組成的。在這里，生命只是一種現(xiàn)象，一種過程，它猶如一條奔騰不息的長河，后浪追著前浪，浩浩蕩蕩地向前流動。生物體依靠生殖繁衍，延綿不息，形成了這種波瀾壯闊的生命長河。 　　自然界中的生命現(xiàn)象，可以說是極為普通。舉目周圍，真是“俯拾皆是”。然而，從生物學的角度來看，這種熟視無睹的生命現(xiàn)象，又是我們已知現(xiàn)象中最為復雜的現(xiàn)象。而人類又是這些復雜現(xiàn)象中最為復雜的生物體。別的不說，單單說一說生物體的構成，就會讓你墜入云里霧里而百思不解。雖然構成生物體的物質(zhì)并不復雜，但當這些并不復雜的物質(zhì)一旦形成具有生命的生物體以后，卻能反映出各具特色的鮮活生命，從而變得千姿百態(tài)，奇妙無比。 　　以我們?nèi)祟悂碚f，構成人類的物質(zhì)是一些并不稀罕的物質(zhì)。它除掉70%的水分以外，無非也就是一些蛋白質(zhì)、脂肪、鈣質(zhì)，以及少量微量元素而已。如果提煉一下，蛋白質(zhì)抵不上幾只雞蛋，脂肪也只不過能制造兩三塊肥皂，而鈣質(zhì)制成石灰僅能粉飾一間房間，微量元素主要是鐵，平均每人也只有4.5克左右?？删褪沁@樣一些普通物質(zhì)的特殊組成，卻使人類擁有情感、思維和智慧，從而使宇宙誕生以來有了最偉大的創(chuàng)造杰作，以及由此誕生的人類文明。這種在自然界中發(fā)生的奇妙現(xiàn)象，令我們?nèi)祟愒诨仡櫵兓恼麄€歷程時禁不住嘖舌贊嘆！ 　　其實，早在我們的祖先剛由猿猴進化為智人之始，就對這個生命的起源問題極為好奇，向冥冥蒼穹發(fā)出過諸多疑問。但令人遺憾的是，經(jīng)過了人類歷史的漫漫長夜，其間雖然不時提出過“神的意志”“萬物自生”等理論進行解釋，但實踐證明，這些皆系謬誤之說，不足征信。時至近代，最初的生命形式究竟是如何產(chǎn)生的，卻還始終是一個不解的謎團。 　　難道生命的起源將陷入“不可知論”？這當然不是。19世紀70年代，恩格斯在《反杜林論》一書中，就作出過生命是由“化學起源”的正確預言，并指出：“生命是蛋白質(zhì)的存在形式?！钡笥谒幍哪甏?，人們對生命的物質(zhì)基礎了解不多，因而他也就不能進一步解釋。1922年，有人驗證他的預言，在這方面開始了真正的科學研究。一位名叫亞歷山大奧巴林的俄國化學家首先涉足其間，并于1938年提出了現(xiàn)代生命科學的雛期理念，認為生命是在一個脫氧環(huán)境下，由某種高溫稀釋的有機物經(jīng)過化學變化逐漸生成的。射線、火山和太陽輻射提供了必要的能量，形成了復雜的生命體?？上睦碚?，當時并未引起人們的注意。 　　直到1952年，人們才逐漸認識了他，真正的研究熱潮也于此時才開始。畢業(yè)于芝加哥大學的斯坦利米勒希望驗證諾貝爾化學獎獲得者哈羅德尤里在奧巴林學說基礎上得出的結論，他進行了生命起源的實驗。試驗的過程是用熱水、甲烷、氨、氫和能夠產(chǎn)生火花的電極來完成的。這個實驗的妙處在于產(chǎn)生了大量的碳酸物。如果考慮到氨基酸也是屬于碳酸物的話，那么這個實驗就非同小可。因為氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，而蛋白質(zhì)又是生物體的主要組成物質(zhì)之一，是生命活動的基礎。因此米勒的實驗結果，引起了軒然大波。9年后，西班牙人霍安奧羅在休斯敦大學又合成了生物體內(nèi)能量儲存、復制和傳遞遺傳信息的主要物質(zhì)基礎——脫氧核糖核酸和核糖核酸的基本物質(zhì)之一的腺嘌呤。于是，關于生命分子產(chǎn)生的奧秘開始顯露端倪。 　　特別是現(xiàn)在，科學家正以生命的密碼——基因和生命的基本結構單位——細胞為基礎，通過揭示生物組織形態(tài)和功能的漸變，正試圖一層層地揭開這個千古之謎：生命是物質(zhì)的特殊組成形式，是物質(zhì)周而復始的變化過程，是物質(zhì)在一定地球時空尺度上的有序運動。 　　當然，關于生命起源的研究，還迷霧重重。因為生命分子的產(chǎn)生，究竟是在地球上形成的，還是來自于外太空？但不管是哪一種學說，對地球是如何由無生命的世界邁向有生命的世界，卻都已有不少“唯物”的依據(jù)。這就是通過研究遠古時代的巖石，實際上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了三個明顯的痕跡：疊層石、生命形態(tài)與現(xiàn)在的單細胞生物很相近的真正的微生物化石，以及一種很特別的碳元素…… 　　2．生命是從哪里來 　　“人類起源”是科學家最為重視、又最難以回答的大問題，也是20世紀困擾科學家的七大“最不可思議”的問題之一，我國科學家也把它列入21世紀期望得到解決、或者接近解決的100個科學難題之中。 　　地球上32億年前就有生命 　　2000年8月，據(jù)英國一期《地理》雜志報道，澳大利亞科學家新近發(fā)現(xiàn)了全球年代最久的滲入巖石中的油滴，當被紫外線照射時，包含油滴的礦物微粒就會發(fā)出熒光。油滴中發(fā)現(xiàn)的碳氫化合物一定是地球早期某種生物腐爛后的遺留物，其生存的時間大約是32億年以前。 　　這一發(fā)現(xiàn)顯示，能夠形成油滴的微生物體在地球形成早期已普遍存在。也就是說，形成油滴的細菌可能是地球上最早的“居民”，而這些小油滴是從澳大利亞境內(nèi)一個富含硫磺的古老噴泉形成的巖石中提取出來的，因此那噴泉很可能就是“地球上初期生命的搖籃”。生命在陸地上出現(xiàn)的年代對科學研究具有非常重要的意義，它將為研究地球上氧氣的變化情況及臭氧層的形成提供新的證據(jù)。 　　這個發(fā)現(xiàn)說明，在地球誕生至今長達46億年中，至少在32億年之前，甚至40億年或更早的歲月里就有生命存在。那么，這地球上的生命是怎么來的？是“自然發(fā)生”的，還是“從天外來”的？千百年來，各個國家，各種觀點，都有充滿神話色彩的說法。 生命到底能不能“自然發(fā)生” 　　1867年，法國科學家巴斯德做了一系列簡單而精密的實驗，證明了生命不能自然產(chǎn)生，哪怕是腐朽的有機物里，也不會“自然發(fā)生”出生命來。在排除了宗教和神話傳說之后，人們只有設想，地球上的生命是從地球以外來的。 　　以后，人們對太空還有了進一步了解，知道了星際空間不但是真空，而且嚴寒，還充滿了紫外線、宇宙線。這些條件對生命的存在十分有害，人們還專門制造出紫外線來殺死和抑制微生物呢，怎么能設想生命可以在毫無遮掩的茫茫太空中生存呢？“生命外來說”也陷入了危機。 　　1871年，英國科學家達爾文認為，生命可能起源于一潭充滿有機化合物的溫暖池水，再經(jīng)過千萬年的孕育，然后轉(zhuǎn)化出簡單的有機體來。有科學家認為，生命可能起源于40億年前的高溫環(huán)境，或許就在海底火山的熱流附近。他們已從美國黃石河的嗜熱生物身上找到“活”證據(jù)，這些生活在88℃高溫的含硫淤泥中的單細胞生物，以鐵、硫化物和其他“臟”東西為生，是已知的最原始、最古老的生命形式。正是這些極微小的單細胞嗜熱生物，經(jīng)過漫長的時間演化出地球的生命。 　　揭示生命之謎的戲劇性發(fā)展，開始于對原始地球大氣的一個模擬實驗。1952年，美國芝加哥大學的一位年輕研究生斯坦萊米勒做了一個重要的實驗：在一個大燒瓶里裝上氫、氨和甲烷，用來模擬地球的原始大氣，并用電極在這種氣體中造成電火花，模擬當年那些巨大的閃電；在另外一個燒瓶內(nèi)裝上水，保持沸騰，用來模擬當年那高溫的海洋；然后用兩條管道把這兩個燒瓶上下連接起來，讓這些混合氣體周而復始地在“天、地”之間循環(huán)。 　　一個星期后，上邊那個裝有“原始大氣”的燒瓶內(nèi)壁附著了一層紅褐色的膜，這是一些分子量較大的碳氫化合物；下邊那個“原始海洋”中竟含有常見于蛋白質(zhì)中的四種氨基酸，還有蟻酸、醋酸和尿素等。不少人重復了這個實驗，都得到了相似的結果。 地球生命“外來說”的新支點 　　不久前，一個由10位來自歐美國家的天文學家組成的專家小組提出，比地球小，并且離太陽更遠的火星，早在地球冷卻前，就已經(jīng)適合生命的存在。這個小組成員、瑞典皇家技術學院的資源學者米萊考茨基說，火星先于地球出現(xiàn)生命，我們?nèi)祟惖淖嫦群芸赡苁悄撤N形式的“火星人”。 　　美國科學家曾對一塊在南極洲發(fā)現(xiàn)的火星隕石進行研究，發(fā)現(xiàn)這塊土豆大小的隕石內(nèi)部有微小細菌留下的化學痕跡。通過磁場分析表明，該隕石上嵌有以長鏈形式排列的磁化晶體，而這些長鏈只可能是由曾經(jīng)具有生命的有機物體形成。這些磁化晶體長鏈的存在表明，這塊隕石上有過大量的細菌，同時也暗示了這種細菌可能曾經(jīng)存在于火星之上。這些長鏈暗示了生物的起源，況且隕石內(nèi)部的溫度與其脫離火星前沒有多大差別，未能超過40℃，而這個溫度是不能殺死大多數(shù)細菌的。因此，科學家們認為，火星的生命形式是很容易到達地球的。 　　1967年4月，一艘“勘測者3號”無人飛船在月球表面軟著陸了。當它完成為登月宇航員探路的任務后，只得作為“歷史文物”，默默地用三條長腿站在月球上。 　　三年之后，宇航員康拉德和比恩拜訪了這個寂寞的“勘測者3號”。他們剪斷電線拆下了它的攝像機帶回地球。科學家意外地發(fā)現(xiàn)，在攝像機電路系統(tǒng)內(nèi)的一小塊聚氨基甲酸酯泡沫塑料中竟成功地培養(yǎng)出一批細菌。這批細菌和人類氣管中找到的微生物屬于同一類型，由于攝像機的外殼隔開了宇航員，他們不會沾染這塊泡沫塑料，因此，結論是，細菌是在地球上孳生，在一個本來不利的環(huán)境里，因有攝像機的保護，竟能生存1000多天。 是災變造成生命的“大爆發(fā)”嗎 　　人類是否來自猴子？現(xiàn)在，學術界普遍認為，猴子在地球上第一次出現(xiàn)的時間，大約在4000多萬年前。這個原始的物種，我們稱它為舊世界猴，它們很快進化成新世界猴。舊世界猴沒有進化成人，但是有科學家認為，人類是沿著舊世界猴這條線發(fā)展而來的。大約距今1500萬年前，地球上出現(xiàn)了類人猿（現(xiàn)存的以長臂猿為代表），后來再演化到以亞洲褐猿、非洲大猩猩和黑猩猩為代表的高等類人猿。 　　然而，中國學者的最新研究結果，對這一進化論提出了挑戰(zhàn)。中科院南京古生物研究所研究員金玉玕在2000年7月號的美國《科學》雜志上發(fā)表研究論文說，地球上自6億年前出現(xiàn)生物以來，曾發(fā)生6次重大的生物滅絕事件。6500萬年前恐龍滅絕最為著名，但規(guī)模最大、影響最深遠的一次發(fā)生在2.5億年前，這是一次超級大滅絕，海洋生物的種類降低一半，占領海洋近3億年的主要生物從此消失，讓位于發(fā)展至現(xiàn)代的新生物門類；陸地上兩棲類和爬行類的2/3滅絕了；昆蟲自3.9億年前出現(xiàn)后遭遇第一次、也是演化史上唯一的一次大滅絕，生態(tài)系統(tǒng)徹底更新。 　　這項研究提出了古生代和中生代之交的生物大滅絕為爆發(fā)性，它動搖了分期滅絕的傳統(tǒng)觀點。這一觀點對達爾文學說提出挑戰(zhàn)，達爾文認為生存競爭時演化和滅絕的影響比自然環(huán)境的作用大得多。而這項研究顯示：正常條件下的適應演化并不能抵御災難性環(huán)境帶來的滅絕。顯然，大滅絕促使統(tǒng)治種類死亡，并為新種類的發(fā)展提供機遇，使整個生態(tài)系統(tǒng)得以重新組織。 　　無獨有偶，如今移居瑞士的許靖華博士，在投身地質(zhì)學、海洋學、地球物理學、環(huán)境學的研究達半個世紀之后，寫了一本《大滅絕》的書，書中以探索6500萬年前恐龍滅絕的原因，向達爾文的進化論提出了挑戰(zhàn)。他認為達爾文的“適者生存”說是“沒有意義”的。他從自己的科研中得出的結論是：“如果大多數(shù)物種的滅絕是由災變引起的，那么決定生物生死存亡的將是機遇而不是優(yōu)越性?！币驗榭铸堅诘厍蛏戏Q霸的時日它也是“適者”，但小行星撞擊地球的災變一發(fā)生，它就成了“不適者”。 　　因此，許博士說，我們應該換一個角度看問題。他認為，誠然是災變造成了恐龍及其他生物的大滅絕，但也正是災變造成了生命的“大爆發(fā)”，地球歷史上幾次生物的“大爆發(fā)”都是在災變后發(fā)生的。他把給地球造成巨大災難的“天外來客”，稱做是地球生命的“開路者”。他的觀點是，在地球生命的歷史長河里，我們?nèi)祟愂窃谝粋€非常偶然的情況下得以存世的幸運兒。 　　如果這個結論是正確的話，一些關心人類命運前途的人不免感到沮喪。因為科學家告訴我們，地球生命的歷史本來就是演化和滅絕的歷史。所幸“適者生存”給了我們無限的希望：我們?nèi)祟愑衅渌餆o法類比的“優(yōu)越性”，我們可以通過主觀的努力使自己比其他生物更適合生存。因為，能使地球生命大規(guī)模滅絕的撞擊事件，發(fā)生的概率是以千萬年計的。但是，如果我們既不應用科學手段加以防范，又不善待我們賴以生存的地球，善待地球上所有的生物，那么，很可能在“天外來客”還沒有讓我們變成地球上的“不適者”之前，我們自己就把自己的“球籍”開除了。 　　3．米勒的實驗 　　1953年，生物界發(fā)生了兩件大事。一是James Watson和Francis Crick發(fā)現(xiàn)了去氧核糖核酸（DNA）的雙螺旋結構，揭開了生物遺傳的秘密。另一件事是米勒（Stanley L．Miller）從無機物中制造了氨基酸等重要的生命所必需的物質(zhì)，被認為是支持生命由無機物逐漸進化而來的“無生源論”的重要科學證據(jù)。 　　米勒當時是芝加哥大學的研究生。他模擬人們認為的在生命出現(xiàn)以前的原始地面氣層的成分，在一個燒瓶中加入氫氣、甲烷和氨等還原性氣體和水蒸氣。將燒瓶密閉后插入兩支電極，通電后可以產(chǎn)生電火花。七天后，他從燒瓶中收集到一些有機物，其中竟有幾種氨基酸！他的實驗結果轟動了科學界。因為蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的；按恩格斯的說法，“蛋白質(zhì)是生命存在的形式”。有了蛋白質(zhì)，生命的產(chǎn)生就指日可待了。因此，人們以為米勒的實驗所揭示的也許就是生命從無機物起源過程中的重要一步，證明生命是進化而來的。40多年來，米勒和其他人用類似的實驗方法，利用不同的能源，如紫外光、高溫、震動波等，從還原性氣體中獲得了更多種類的氨基酸、葡萄糖、核糖，以及核酸所含的幾種羧基等生物體內(nèi)的重要有機物。 　　然而米勒的實驗并不像當時許多人預想的那樣，拉開了創(chuàng)造生命的序幕。相反，對米勒的實驗的意義，人們提出愈來愈多的質(zhì)疑，比如，關于反應物的濃度問題。米勒實驗中所加入的反應物（各種還原性氣體）的濃度遠遠高于原始氣層中這些氣體的實際濃度。反應物濃度低，則這種由無機物生成有機物的合成反應就難于進行，或者一旦合成后立即又會分解。 　　有人指出，按米勒和他的同事們所假設的原始氣層環(huán)境計算，米勒實驗中制成最多的甘氨酸的分解速度比合成速度快，因此在原始大氣層中形成的甘氨酸的97%在抵達地面之前就分解了，剩下的少量甘氨酸要擴散到三十英尺深的深海中才不致被紫外光破壞。 　　再則，有人推算，米勒實驗中的電火花在兩天內(nèi)提供的能量相當于原始地球表面四千萬年所接受的能量的總和。也就是說，米勒在燒瓶中觀察到的化學反應，在實際原始氣層中是難于發(fā)生的。 　　李志航博士指出，“怪不得連從事此項研究的Brooks與Shaw兩人都得承認：‘這些實驗宣稱是無生物的合成結果，實際上卻是借助有高度智慧與活生生的人精心設計而成功的?！眻猿诌M化論觀點的美國國家科學院在1984年出版的一本書內(nèi)也坦誠地說道：“我們能不能有一天研究出導致生命來源的化學進化過程？這個問題可能沒有答案。就算一個活細胞在實驗室里制造出來，仍不能證明自然界在數(shù)十億年前采用同樣的步驟”。 　　另外，許多生命所需的物質(zhì)都有旋光性（光通過這些物質(zhì)時會被折射）。糖類都是右旋的，生物所必需的二十種氨基酸全是左旋的。但米勒等人得到的氨基酸卻是右旋和左旋各占一半。由對等的左、右旋的氨基酸變成全部左旋的氨基酸，很難用隨機機制來解釋。 　　然而，米勒實驗遇到的最嚴重挑戰(zhàn)卻是關于原始大氣層的性質(zhì)問題。長期以來人們認為原始大氣是還原性的，沒有氧氣存在，由無機物合成氨基酸等的實驗也是在無氧狀態(tài)下進行的。如果有氧氣存在，這種合成作用或者不能發(fā)生，或者分解作用超過合成作用。 　　近一、二十年來關于原始巖石及太空研究的資料指出，地球的大氣層中不一定含有大量的甲烷、氨氣等還原性氣體，而且有含氧的可能性。特別值得指出的是，無人駕駛的海盜號（Viking）太空船在火星登陸后發(fā)現(xiàn)，火星沒有生物存在，但火星卻有氧化性的氣層。因此，地球的原始氣層中含氧的可能性是不能排除的。雖然對于大氣中含多少氧氣才能完全阻止氨基酸等有機物的形成尚無定論，若地球的原始大氣層中確實含有氧氣的話，米勒等人的實驗的意義就當完全重估了。 　　4．病毒和生命的起源 　　病毒是我們現(xiàn)在所了解的最簡單的生命類型，大小是17～300納米。從本質(zhì)上說，病毒不能看作是細胞，它只是由核酸和蛋白質(zhì)分子所構成的微小顆粒，核酸分子攜帶遺傳信息，蛋白質(zhì)包圍著核酸分子，構成它的衣殼。一些學者認為：病毒是最簡單的前細胞生命類型，地球最早的生命類型可能跟病毒類似。 　　但由于：①病毒的結構簡單而且規(guī)則，跟任何原始生命類型的復雜結構有很大差別；②病毒都不能在細胞外實現(xiàn)生命活動和繁殖，它們只有寄生類型；③許多病毒DNA侵入寄主細胞后插入寄主細胞的DNA分子中，一起復制和增殖，有些RNA病毒在侵染后還能通過反向轉(zhuǎn)錄為DNA實現(xiàn)這一過程。因此大多數(shù)生物學家認為，病毒可能是長期營寄生生活的原核生物退化形成的次生類型，而不是原始類型。鑒于它可能成為寄主DNA的插入部分，有些學者還認為它們可能是細胞中能獨立存在的片段，可能是“正在找尋歸宿的一小片遺傳物質(zhì)”，而不是生命進化的原始類型。