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公元1430~1850年間，北半球的氣候轉冷，特別是在1650~1750年間，被稱為“小冰期”。伴隨著寒冷期氣候而來的，是中緯度地帶的溼潤，雨量的增加，使這一時期裡海的水平面較之以前和以後幾個世紀高出了5米以上。

1850年以後，氣候又出現增溫的趨勢。隨著近、現代科學觀測的日趨完善，氣候變遷的研究有了可靠的資料基礎，氣候變遷的科學原理逐漸被揭示出來。

第五節 生命的進化歷史

第五節 生命的進化歷史

1　、生命起源研究歷史及現狀

生命起源問題是自然科學麵臨的幾個主要的未知基礎科學問題之一。幾乎所有的自然歷史及生物學教科書總會有章節介紹生命起源。按照大爆炸理論，大致是從150億年前大爆炸開始的宇宙起源，到約50億年前太陽系的起源，到約45億年前地球的起源，到大約37億年前地球上生命的起源。地球生命體系是已知的宇宙中惟一的生命體系，也是已知的宇宙中最複雜的分子體系，更是自然演化出的最完美的分子體系。在地球上生命起源的過程是如此複雜，生命起源的過程是如此偶然，有人做過一個形象的比喻：如果一隻猴子在打字機的鍵盤上隨機跳動能列印出大英博物館的所有圖書，那麼在地球上發生生命的機率仍比這還小。

在19世紀以前，神創論、自然發生論和生源論是關於生命起源的三種主要觀點。隨著19世紀科學的突破性進展，在地質、天文、生物、物理和化學的一系列新發現的基礎上，對生命起源問題的探討才得以逐漸擺脫神學的束縛。

1828年，F　。　W　hole：從CO2；　H2O及NH3等簡單無機小分子合成了尿素，打破了當時統治科學界的絕對信念—與生命相關的分子只能透過活的有機體才能實現。人們認識到，生物合成有機物占主導地位只是當今地球的特徵。這一發現衝破了“活力論”，打破了分子“活”與“死”之間的鴻溝。

對生命起源進行嚴肅的科學研究大致可以說是從1924年開始的，以蘇聯生物化學家A。　L。　Oparin的“生命的起源”一書的出版為標誌。在此書中，Oparin提出了化學進化的概念，併科學地劃分了生命起源的幾個階段即可能的反應途徑。　奧巴林（Oparin）和荷爾丹（H　aldane）的“原始湯”假設，公認為是第一個建立在嚴格物質基礎上的比較正確的生命起源理論。他們設想這種原始湯所含有的化合物，可以合成不同複雜程度的有機分子，並且最終可以透過“化學進化”合成生物有機體。

20世紀50年代，美國科學家U　rey在奧巴棒荷爾丹觀點的啟示下，根據遠離太陽，變化較小的木星和十星現在的大氣成分主要是CH4　；NH3、H2的事實，推想原始地球的大氣也是這樣的還原性大氣。1953年，芝加哥大學化學系研究生Stanley　L。　Miller在其導師諾貝爾獎獲得者H。　C。　Urey的指導下進行的氣體放電實驗，就是以U　rey的理論為基礎的：他以CH4　；NH4和H2為原料，模擬原始大氣成分，在水蒸氣的驅動下，在密閉的玻璃儀器內火花放電，結果生成了很多種低分子有機質，其中有4種氨基酸（甘氨酸、丙氨酸、穀氨酸和天冬氨酸）就是組成生物體蛋白質的氨基酸（　M　iller；　1953）。此後，Miller的實驗在不同條件下重複，採用不同成分的“大氣”組成，利用不同的能源如紫外線、放射線、高溫和強陽光等，生成了許多生命組成中的重要有機物質。許多學者還以彗星和星際物質的化學組成成分為原料來合成有機物，這也是非常有意義的。原始地球的第二期大氣層，基本上是由火山所逸出的氣體形成的，它的主要成分為CO2　；　N2　；　H2O和SO2，甚至還有少部分的O2（　Rubey； 1955）。近來的研究表明，這類混合氣體在放電的作用下，很容易合成氨基酸。

M　iller開創性的實驗顯示，在模擬的原始大氣條件下，再有能量參與，就能夠有大量有機物質合成。為了實現這一切，原始大氣應該是還原性的，有好幾種可能的分子組合。Raulin和Frere發現，由CH4、　N2　、H2O組合的大氣混合物，可以產生多種豐富的有機化合物。這些有機化合物可以分為兩類：揮發性的和難溶性的。其中難溶化合物在水解條件下可以產生許多重要的前生命物質，但目前這些化合物還沒有經過系統研究，其化學特徵和物理特性也有待進一