早期生命理论-热液喷口

目前还不清楚地球上的生命是如何起源的。有许多相互竞争的理论,从胚种学说到被证明是错误的原始汤实验。最新的理论之一是生命起源于热液喷口。...

目前还不清楚地球上的生命是如何起源的。有许多相互竞争的理论,从胚种学说到被证明是错误的原始汤实验。最新的理论之一是生命起源于热液喷口。

Blacksmoker in Atlantic Ocean

什么是热液喷口(hydrothermal vents)?

热液喷口是海底具有极端条件的结构。在这些通风口及其周围有极高的温度和压力。由于太阳光无法到达这些结构的深处,因此必须有另一种可能在那里形成的早期生命的能源。目前形式的喷口含有化学合成物质,这是生物体创造自身能量的一种方式,类似于光合作用,利用化学物质而不是阳光来制造能量。

最恶劣的条件

这些类型的生物体是极端微生物,可以在最恶劣的条件下生存。热液喷口非常热,因此名称中有“热”一词。它们也倾向于酸性,这通常对生命有害。然而,生活在这些喷口内和附近的生命具有适应能力,使它们能够在这些恶劣的条件下生存,甚至茁壮成长。

古菌域

古细菌在这些喷口及其附近生存和繁衍。由于这一生命领域往往被认为是最原始的有机体,因此毫不夸张地认为它们是地球上最早的生物。热液喷口的条件正好可以让古细菌存活和繁殖。随着这些区域的热量和压力,以及可用化学品的类型,生命可以相对快速地创造和改变。科学家们还将目前所有活生物体的DNA追溯到一种可能在热液喷口中发现的共同祖先极端微生物。

科学家们还认为古菌域中的物种是真核生物的前体。对这些极端微生物的DNA分析表明,与构成细菌结构域的其他单细胞生物相比,这些单细胞生物实际上更类似于真核细胞和真核细胞结构域。

一个假说是从古细菌开始的

关于生命如何进化的一个假说始于热液喷口中的古细菌。最终,这些类型的单细胞生物变成了群体生物。随着时间的推移,其中一个较大的单细胞生物吞没了其他单细胞生物,然后这些单细胞生物进化成为真核细胞内的细胞器。多细胞生物中的真核细胞可以自由分化并执行特殊功能。这种真核生物如何从原核生物进化而来的理论被称为内共生理论,由美国科学家林恩·马古利斯首先提出。有了大量的数据支持,包括将真核细胞内的现有细胞器与古代原核细胞联系起来的DNA分析,内共生理论将地球上热液喷口开始的生命早期假说与现代多细胞生物联系起来。

  • 发表于 2021-09-26 04:50
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  • 分类:数学

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