生物的起源
生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的，生物起源过程应当从宇宙形成之初、通过所谓的“大爆炸”产生了碳、氢、氧、氮、磷、硫等构成生命的主要元素谈起。
大约在66亿年前，银河系内发生过一次大爆炸，其碎片和散漫物质经过长时间的凝集，大约在46亿年前形成了太阳系，作为太阳系一员的地球也在46亿年前形成了。前生物阶段的化学演化并不局限于地球，在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中，某些生物单分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中，接着在行星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通过若干前生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统，至此，生物学的演化才刚刚开始。
在接下来的很长一段时间内进行了地球圈层结构的形成，大约在38亿年前出现原始地壳，地球上形成了稳定的陆块。各种证据表明当时液态的水圈是热的，甚至是沸腾的。现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式，其代谢方式可能是化学无机自养。澳大利亚西部瓦拉伍那群中35亿年前的微生物可能是地球上最早的生命证据。
在生命出现之前的原始地球环境中，虽然已经有很多大分子物质，每种物质有各种各样的属性，而具有自复制功能的大分子物质一个也没有。突然有一天，这种物质产生了，而且比较稳定，不管这种物质是由核酸还是由氨基酸构成，只要产生了某个具有自复制功能的大分子物质，那么生命的历史便正式翻开了第一页。
第一个生命产生后，如果条件许可，在几万年、几千年或更短的时间里，这种物质的数量就会像原子弹爆炸一样呈指数增长，达到天文数字。从此，任何外部力量都很难再消灭这种结构。万年与亿年相比，只是短暂的一瞬，也就是说第一个生命产生后，便立刻产生了数量的突变，地球表面立刻出现了无数大分子物质，这种物质的生命力会越来越充分地显示出来。而这种结构的大量存在，也就意味着进化的历史不可逆转地开始了。这些大分子物质之间相互作用或与环境相互作用，使任何复杂结构的出现都变得非常容易。
生命的诞生是物质不断运动变化的结果。这一变化分为两个阶段，一是在生命系统诞生之前的“化学进化”阶段，为生命的诞生准备有机材料。二是生命诞生之后，由低级到高级、由简单到复杂的漫长“生物进化”过程。自复制或者说繁殖的作用就是保存进化的成果，包括非生物的进化成果和生物的进化成果。最早的大分子非生物是进化的成果，自复制使大分子的结构得以保存。随着海洋中的蛋白质、核酸分子越积越多，浓度增加，在某种情况下，又被分离、凝聚成小滴，并脱离原来的海洋环境，构成可与外界进行简单物质交换的多分子体系。由多分子体系逐步演变，特别是由于蛋白质和核酸的相互作用，最终出现了有原始新陈代谢功能，并且可以进行自我复制的原始微生物——细菌。这一阶段是生命形成过程中最关键、最复杂的一个环节。微生物产生以后，生物的每一步进化成果的保存都主要依靠繁殖。
自复制这种功能的产生可以说是偶然的，因为非生物在进化中会增加哪些结构和功能主要取决于环境。但同时也可以说是必然的，因为在漫长的非生物进化过程中，增加了很多新结构和新功能，其中有些功能在我们看来也许比自复制功能更难以产生。所以说最初的生命是很简单的，完全是在原始地球环境中偶然产生的，由于简单所以产生的概率很大。
随着地球气温的较快下降，大气中强烈的热运动也趋于减缓，由甲烷、二氧化碳和氨等气体自发合成氨基酸、碱基、糖类等有机分子的运动也自然终止，大气中仍然保留有大量的甲烷、二氧化碳等气体。可是在今天的大气中，这些气体的含量已经十分稀少，二氧化碳的含量为0.033％，甲烷的含量仅为0.00015％，很显然这些气体在大气中的明显减少与此后的生物活动存在密切的关系。有研究表明，海底嗜热微生物的物质作用对象主要是：甲烷、硫化氢、氢气等。这种海底生活的化能自养生物给了我们一种启示，似乎生命运动起源之初与大气的作用对象不是人们通常所认为的二氧化碳而是甲烷，长期的生物活动就将大气中的甲烷转换及分解为有机碳和氢气，并且以某种化合物的形式沉积下来。直到后来原始微生物经历了一个从化能自养到光和自养的转换过程。光能自养型生物借助于太阳辐射能量将二氧化碳气体吸入体内进行生化反应，是地表物质凝聚运动的继续，它反映了地球自发的演化运动与生命自主的运动之间所具有的普遍联系和相互作用关系。
一般认为，真核生物由古细菌演化而来。牛津大学计算生物学家S.Kelly及其同事分析了3500多个功能相似的基因序列，为古细菌建立进化树。之后，研究者们尝试将这一新的系统树分别与最精确的细菌和真核生物系统树整合起来。他们推测，有一种古细菌，能将细菌和真核生物联系起来，并尝试找出这种古细菌。他们分析了几百种可能成为了现生真核生物祖先的古细菌，为它们一一建立系统树，最后计算每个系统树的准确程度，和它们与真核生物的关系。Kelly和同事们发现，真核生物与古细菌科Thaumarchaea 关系最密切。和很多嗜热或嗜冷的古细菌不同，Thaumarchaea科的古细菌更喜欢海洋和泥土中的温和环境。在一些温和的海洋里，这些古细菌能占到生物总量的30%，它们在土壤里也很丰富。它们能进行生物固氮，有益植物生长，因此占有着重要的生态位。这个研究清楚地揭示，古细菌起源在先，真核生物来源于某类古细菌。
地球生物成长到此，已经顺利步入了一个飞速发展的阶段。从此以后，地球上的生物数量和种类都以指数的形式增长，各种各样的物种相继出现，开始了其由简单复杂、由低等到高等、由水生到陆生的发展历程。由于营养方式的不同，一部分原始生命进化为具有叶绿素的进行自养生活的原始藻类；另一部分原始生命进化成为没有叶绿素、靠摄取现成有机物为生的原始单细胞动物。这些原始藻类和原始单细胞动物，再各自进化成为各种各样的植物和动物。自然界的植物有四个主要的类群：藻类植物、苔藓植物、蕨类植物和种子植物，种子植物又包括裸子植物和被子植物。动物进化的历程大致是：生活在海洋中的原始单细胞动物，经过极其漫长的年代，逐渐进化成为种类繁多的原始的无脊椎动物，包括腔肠动物、扁形动物、线形动物、软体动物和环节动物等，这几类动物的结构越来越复杂，但是，它们大都需要生活在有水的环境中。后来发展到了原始的节肢动物，它们有外骨胳和分节的足，比如昆虫等，对陆地环境的适应能力较强，脱离了水生环境。
地球上最早出来的脊堆动物是古代的鱼类。以后，经过极其漫长的年代，某些鱼类进化成为原始的两栖类，某些两栖类进化成原始的爬行类，某些爬行类又进化成为原始的鸟类和哺乳类。各类动物的结构逐渐变得复杂，生活环境逐渐由水中到陆地，最终完全适应了陆上生活。至此，地球上的生物发展规律已逐渐清晰明了，人类也是随着这个大的发展趋势而产生。 参考书目：
——段勇，《自组织生命哲学》，中国农业科学技术出版社，2009 ——薛善夫，《太阳系、地球和生物的起源与演化七论》，中国文联出版社，2001
——邓晓廷，《地球生物起源》，山东科学技术出版社，2006 ——《生物的起源、辐射与多样性演变——华夏化石记录的启示》，单卿，《地质科
学》 ，2007.2 ，页码：387
——《真核生物起源的可能途径》 杨景宇 《生物学通报》 1994-29-2
——《生物多样性的起源》 时意专 《生物多样性》 1997-5-4
——《物种起源》 达尔文 商务印书局1995
——《生物进化与基因起源》 乔守怡 毛裕明 《国际学术动态》 1996--7
