雷鸣电闪,是对生命起源的助力还是灾害?米勒实验又发现了什么?


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【雷鸣电闪,是对生命起源的助力还是灾害?米勒实验又发现了什么?】
雷鸣电闪,是对生命起源的助力还是灾害?米勒实验又发现了什么?


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我们都知道 , 从简单有机分子到最简单生命的发生 , 这是一个十分复杂的过程 。 我们的地球 , 为了实现由无生命向有生命的伟大转化 , 到底提供了什么样的平台和机会?那么 , 最初的生命究竟又是什么样?


地质学家发现:地球早期 , 是火山多发、雷击闪电频繁发生的时代 。 这些频频到来的灾难 , 以及所形成的极端环境 , 对生命的诞生是福还是祸呢?
20世纪50年代初 , 美国科学院院士尤利提出了原始地球的大气 , 主要有甲烷、氨气、氢气和水蒸气等成分构成的假说 。 这个假说认为 , 在原始地球的大气条件下 , 碳氢化合物有可能通过化学途径合成 。

他的推论 , 其中的依据由以下两点构成:
1、这些远离太阳、变化较小的行星 , 它们的大气都是不含有游离氧的还原性大气 。 其中 , 主要成分是氢、氦、甲烷和氨!因此 , 尤利推测:地球的原始大气 , 也是还原性大气 。
2、根据研究发现:作用于大气层的能源 , 主要是紫外线、雷电和宇宙射线 。 但是 , 首先 , 宇宙射线不足以合成有机物;其次 , 还原性大气仅吸收短波紫外线 , 但短波紫外线在紫外线中占比极少 , 合成得微乎其微 。
最后 , 原始地球每年雷电次数较多 , 可形成有机合成的能量较大;并且 , 雷电又是靠近海面释放 , 这样合成的产物就很容易溶于原始海洋之中!

通过对上述考虑 , 米勒在导师的帮助下 , 于1953年的夏天 , 在实验室内进行了模拟原始地球还原性大气实验!
1953年的夏天 , 尤利的研究生米勒 , 将一个特制的球形烧瓶抽成真空 。 再对烧瓶进行高温消毒后 , 他通入了氢气、氨气、甲烷和水等还原性大气 。 米勒先给烧瓶加热 , 使水蒸气在管中循环 。
接着 , 他通过两个电极放电产生电火花 , 球形空间下部连通的冷凝管 , 让反应后的产物和水蒸气冷却成模拟降雨 , 以便形成液体作为原始海洋 。 尤里为了模仿原始地球闪电的自然条件 , 连续进行火花放电 , 这一过程持续了8天8夜!


结果 , 令人惊讶的事情发生了!尤里从完全无生命的体系中 , 得到了多种氨基酸和其他有机物 。 其中有4种氨基酸 , 甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸与天然蛋白质中的氨基酸完全一致 。
这一试验证明 , 在原始地球的环境条件下 , 无机物可以转化为有机分子!后来有些科学家用紫外线电子束作为实验能源 , 进行与米勒类似的模拟实验 , 也得到了相同的结果 , 这是生命起源研究的一次重大试验!

众所周知 , 生命起源是一个极其复杂而又难以研究的问题 。 米勒通过模拟实验 , 向人们证实生命起源的第一步!这些无机小分子物质 , 形成有机小分子物质 , 在原始地球的条件下是完全可能实现的!
这一阶段 , 推测生命起源于原始大气与海洋中的无机分子 。 实验模拟 , 在原始海洋和地球还原性大气中 , 进行雷鸣闪电 , 能够产生有机物 , 特别是产生氨基酸!这是一个 , 以论证生命起源的化学进化过程的实验!

米勒的实验 , 第一次为人类提供了几十亿年前原始地球上合成有机物的生动景象!这个实验揭示了地球生命诞生的奥秘 。
1959年 , 坠落于澳大利亚的一块陨石上 , 被发现带有多种氨基酸和有机物 , 这些氨基酸的构成与目前地球上所存在的不同;但在种类和数量上却与米勒实验中得到的有机物有着惊人的相似!
这一巧合给米勒等人的实验结果提供了有力的佐证!同学们生命的初期演化就先讲到这里 , 下一讲我将为大家讲解 。
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