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冥古代的定義是什麽?

[編輯本段]冥古宙簡介

冥古宙(Padean Eon)是地質年代中的壹個宙,開始於同位素年齡4567.17±0.7百萬年(Ma),結束於3800百萬年(Ma)。

冥古宙壹詞最初是由普雷斯頓?克羅德於1972年所提出的,原本是用來指已知最早巖石之前的時期。

因為這個時期的巖石數據很少還存在於地球上,所以並沒有正式的細分。但月球的地質時代的某些主要區分是落在冥古宙這個時期的,所以有時會將這些區分用在指地球同壹時間的時期上。

在20世紀的最後壹個年代,地質學家從格陵蘭西部、加拿大西北部和西澳大利亞州裏確認到了某些冥古宙的巖石。現已知最早巖石的結構(依蘇阿綠巖帶)是由格淩蘭有著約38億年歷史的沈積層,混著壹點貫穿了巖石的火山巖脈所組成。零散的鋯石結晶沈積在西加拿大和西澳的傑克山中的沈積物裏,最早的約有四十四億年之久的歷史,非常接近地球形成的推測時間。

冥古宙是最早的壹個地質年代,開始時間定義為地球形成時。

冥古宙的下壹個宙是太古宙。

[編輯本段]冥古宙細分

冥古宙時期,也就是地球形成段時期。

時間表述單位為宙、代、紀、世、期、階;地層表述單位為宇、界、系、統、組、段。在形成過程中的時間(年齡)和順序。地質年代可分為相對年代和絕對年齡(或同位素年齡)兩種。

在地質學上,可以把恐龍中最早出現於侏羅紀的喙嘴龍作為代表,它是出現在顯生宙——中生代——侏羅紀,生存在顯生宇——中生界——侏羅系地層,

相對地質年代是指巖石和地層之間的相對新老關系和它們的時代順序,把地球時期分為隱生宙和顯生宙,這兩個大的時期。地質學家和古生物學家根據地層自然形成的先後順序,將地層分為5代12紀。即早期的太古代和元古代(元古代在中國含有1個震旦紀),以後的古生代、中生代和新生代。古生代分為寒武紀、奧陶紀、誌留紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀,***7個紀;中生代分為三疊紀、侏羅紀和白堊紀,***3個紀;新生代只有第三紀、第四紀兩個紀。

按世界上生命的進化時間分,目前,地球上已知的、最早時期,就被分為冥古宙(也有的人稱為冥古代)。

冥古宙,就是地球剛剛形成,生物(指數量比較多的生物,不特指最早出現在數量較少的原核生物——細菌)還沒有出現的時期。冥古宙就是從距今約4570百萬年到3800百萬年,這壹段長達近八億年的漫長時間。在這近八億年的時間中,人們又把它分成了隱生代、原生代、酒神代、早雨海代 ,四個時期。

隱生代,從地球誕生的初期,大約距今4570百萬年到4150百萬年前,這壹段長達420百萬年的時間。隱生代,就是在地球上,還沒有生物(包括最早的原核生物和真核生物,細菌也沒有出現)出現的壹段時間。

隱生代,也是地球剛剛形成的時期。

初生的地球,在圍繞太陽不斷地旋轉和凝聚物質的過程中,由於本身的凝聚、收縮和內部放射性物質如鈾、釷等元素的蛻變產生了熱,溫度不斷增高,其內部的溫度甚至於達到了熾熱的程度;於是,初生的地球上的重物質,就沈向了內部,形成了地核和地幔;而較輕的物質,則分布到了表面,就形成了初生地球的地殼。

初生的地殼非常薄,而地核的溫度又很高。因此,初生地球上的火山就不斷爆發,從火山噴發出來的氣體,又構成了地球的大氣層。

當時的大氣層的主要成分是氨、氫、甲烷、水蒸氣。

水是原始大氣層的最主要成分,原始的地球的地表溫度高於水的沸點,所以,當時地球上的水,都是以水蒸氣的形態存在於原始大氣層中。當時,地球的地表在不斷地散熱,溫度下降,水蒸氣就又被冷卻,還原成了了常見的水的形態。又過了壹段漫長的時間,地球內部的溫度逐漸降低,地面溫度終於降到了水的沸點以下,於是傾盆大雨從大氣層中回到了地表,從天而降的大雨,在當時的地球表面的低處不斷的匯集,就形成了當時地球上的江、河、湖和海洋。

向後的這壹段時間,就是原生代、灑神代、早雨海代,這三個時代。

原生代,就是從距今約4150百萬年到3950百萬年前的,長達200百萬年的壹段時。原生代,就是以出現了最早的生物——原核生物——細菌,為名的。

酒神代,指從距今約3950百萬年,到3850百萬年前,長達100百萬年的時間。在距今約3950百萬年的時候,就已經出現了古細菌(同為原核生物,是細菌的進化生命體)。在酒神代,地球地表不斷地降溫,原始大氣層中充滿了“水蒸氣”的常溫體——小水珠(也就是“水蒸汽”),有壹點像酒不斷地揮發出酒精中含有的水壹樣,就被稱為了“酒神代”。

早雨海代,指從距今約3850百萬年,到3800百萬年前,長達50百萬年的壹段時間。在這個時候,大氣層中的水不斷地從天而降,地球上出現了海洋和其他的水,故名“早雨海代”。

科學家們稱冥古宙時期的海洋為“原始海洋”。原始海洋的鹽分較低,而有機物質卻異常豐富,就有了生命形成的壹個初步條件。當時的地球,由於大氣層中無遊離氧元素,因而,就在大氣層之中,就沒有形成臭氧層阻擋壹些對生命的形成不害的物質,也沒有吸收走太陽光帶來的紫外線,紫外線直射到地球表面,成為了合成有機物的合成機制之壹。但是,當時的地球天空放電也可能是最重要的機制之壹,因為“電”這種能源,能提供的能量比較多;電又是在靠近海洋表面的地方釋放,在那裏,它作用於還原性大氣層,合成後的有機物質,就很容易被雨水沖淋到原始的海洋中。

原始地球的原始海洋,因為含有非常多的有機合成物質,就成為了“生命的搖籃”。

在這壹段時間中,生命進化的條件非常苛刻,有的條件缺壹不可,像帶來巨大能量的閃電、太陽光的紫外線等等。

這壹段時期的生命進化歷程,在現代,已經有美國科學家米勒做的壹個廣為人知的實驗中可以得出:這些條件,就是生命體進化的初期,從無機小分子進化為有機小分子的階段中所需的條件。

在這個實驗中,壹個盛有水溶液的燒瓶代表原始的海洋,其上部球型空間裏含有氫氣、氨氣、甲烷和水蒸汽等“還原性大氣”。米勒先給燒瓶加熱,使水蒸汽在管中循環,接著他通過兩個電極放電產生電火花,模擬原始天空的閃電,以激發密封裝置中的不同氣體發生化學反應,而球型空間下部連通的冷凝管讓反應後的產物和水蒸汽冷卻形成液體,又流回底部的燒瓶,即模擬降雨的過程。經過壹周持續不斷的實驗和循環之後。米勒分析其化學成分時發現,其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內的各種新的有機化合物,同時還形成了氰氫酸,而氰氫酸可以合成腺嘌呤,腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位。米勒的實驗試,向人們證實,生命起源的第壹步,從無機小分子物質形成有機小分子物質,在原始地球的條件下是完全可能實現的。

生命的進化,在化學進化論中,已經可以證明的東西,又可以分為三個階段。

第壹個階段,生命從無機小分子,進化成為有機小分子,即生命起源的化學進化過程是在原始的地球條件下進行的,這壹過程已經有過了米勒的實驗大致上,可以證實了,在這裏,就不在細說。

第二個階段,從有機小分子物質生成生物大分子物質。這壹過程是在原始地球上的原始海洋中發生的,即氨基酸、核苷酸等有機小分子物質,經過長期積累,相互作用,在合適的條件下:比如,黏土的吸附作用、引力之下,通過了綜合作用和聚合作用,就形成了原始的蛋白質分子和核酸分子。

蛋白質分子和都核酸分子是生命形成的最重要基礎。

蛋白質是生命形成的必要物質之壹,可以說沒有蛋白質,就可能沒有生命的形成,也就沒有了我們人類。因為,蛋白質是與生命及各種形式的生命活動緊密聯系在壹起的物質。人體中的每壹個細胞和所有的重要組成部分都有蛋白質的參與,在人體的各種物質比重中,蛋白質大約占人體重量的16。3%,就是壹個體重100千克的人,在他的身體中,蛋白質就要占有16。3公斤。人體中的蛋白質通過縮合作用或聚合作用,就形成了人體內的原始的蛋白質分子與核酸分子。人們還根據蛋白質的種種特性,開始了壹個名叫《蛋白質組學》的學派,這個學派,是源於蛋白質與基因組學,這兩個詞的組合,意思就是:“壹種基因基因組,所表達的全套蛋白質”,簡單來說,就是揚壹種細胞乃至壹種生物所表達的全部蛋白質。這個蛋白質組學的意義,就在研究蛋白與蛋折之間相互作用等等,由此獲得蛋白質水平上的,關於疾病發生、細胞新陳代謝等過程的,整體的、全面的認識,這個概念最早是在1995年提出的。

蛋白質是壹種復雜的有機化合物,舊稱“朊”。組成蛋白質的基本單位是氨基酸,氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈。蛋白質是由壹條或多條多肽鏈組成的生物大分子,每壹條多肽鏈有二十——數百個氨基酸殘基不等;各種氨基酸殘基按壹定的順序排列。蛋白質的氨基酸序列是由對應基因所編碼。除了遺傳密碼所編碼的20種“標準”氨基酸,在蛋白質中,某些氨基酸殘基還可以被翻譯後修飾而發生化學結構的變化,從而對蛋白質進行激活或調控。多個蛋白質可以壹起,往往是通過結合在壹起形成穩定的蛋白質復合物,折疊或螺旋構成壹定的空間結構,從而發揮某壹特定功能。產生蛋白質的細胞器是核糖體。

被食入的蛋白質在體內經過消化分解成氨基酸,吸收後在體內主要用於重新按壹定比例組合成人體蛋白質,同時新的蛋白質又在不斷代謝與分解,時刻處於動態平衡中。因此,食物蛋白質的質和量、各種氨基酸的比例,關系到人體蛋白質合成的量,尤其是青少年的生長發育、孕產婦的優生優育、老年人的健康長壽,都與膳食中蛋白質的量有著密切的關系。

核酸,也是生物大分子化合物結構,為生命的最基礎物質之壹。核酸可分為核糖核酸,簡稱RNA和脫氧核糖核酸,簡稱DNA。

RNA在蛋白質合成過程中起著重要作用,其中轉移核糖核酸,簡稱tRNA,起著攜帶和轉移活化氨基酸的作用;信使核糖核酸,簡稱mRNA,是合成蛋白質的模板;核糖體的核糖核酸,簡稱rRNA,是細胞合成蛋白質的主要場所。

DNA是儲存、復制和傳遞遺傳信息的主要物質基礎。DNA又稱脫氧核糖核酸,是染色體的主要化學成分,同時也是基因組成的,有時被稱為“遺傳微粒”。DNA是壹種分子,可組成遺傳指令,以引導生物發育與生命機能運作。主要功能是長期性的資訊儲存,可比喻為“藍圖”或“食譜”。其中包含的指令,是建構細胞內其他的化合物,如蛋白質與RNA所需。帶有遺傳訊息的DNA片段稱為基因,其他的DNA序列,有些直接以自身構造發揮作用,有些則參與調控遺傳訊息的表現。

核酸不僅是基本的遺傳物質,而且在蛋白質的生物合成上也占重要位置,因而在生長、遺傳、變異等壹系列重大生命現象中起決定性的作用。

核酸在實踐應用方面有極重要的作用,現已發現近2000種遺傳性疾病都和DNA結構有關。如人類鐮刀形紅血細胞貧血癥是由於患者的血紅蛋白分子中壹個氨基酸的遺傳密碼發生了改變,白化病患者則是DNA分子上缺乏產生促黑色素生成的酷氨酸酶的基因所致。腫瘤的發生、病毒的感染、射線對機體的作用等都與核酸有關。70年代以來興起的遺傳工程,使人們可用人工方法改組DNA,從而有可能創造出新型的生物品種。如應用遺傳工程方法已能使大腸桿菌產生胰島素、幹擾素等珍貴的生化藥物。

第三個階段,從生物大分子物質組成多分子體系。

這壹過程是怎樣形成的呢?前蘇聯學者奧巴林提出了團聚體假說。

他通過實驗表明,將蛋白質、多肽、核酸和多糖等放在合適的溶液中,它們能自動地濃縮聚集為分散的球狀小滴,這些小滴就是團聚體。奧巴林等人認為,團聚體可以表現出合成、分解、生長、生殖等生命現象。例如,團聚體具有類似於膜那樣的邊界,其內部的化學特征顯著地區別於外部的溶液環境。團聚體能從外部溶液中吸入某些分子作為反應物,還能在酶的催化作用下發生特定的生化反應,反應的產物也能從團聚體中釋放出去。另外,有的學者還提出了微球體和脂球體等其他的壹些假說,以解釋有機高分子物質形成多分子體系的過程。

第四個階段,就是有機多分子體系,演變為原始生命。這壹階段是在原始的海洋中形成的,是生命起源過程中最復雜和最有決定意義的階段。目前,人們還不能在實驗室裏驗證這壹過程。

生命的進化是從最原始的無細胞的原核生物,進化為真核單細胞生物;然後,又按照不同的方向發展、進化,向著真菌界、植物界、動物界發展。

細菌,廣義的細菌,即為原核生物,是指壹大類細胞核,無核膜包裹,只存在稱作擬核區(或擬核)的裸露DNA的原始單細胞生物,包括真細菌和古生菌兩大類群。

人們通常所說的即為狹義的細菌,狹義的細菌為原核微生物的壹類,是壹類形狀細短,結構簡單,多以二分裂方式進行繁殖的原核生物,是在自然界分布最廣、個體數量最多的有機體,是大自然物質循環的主要參與者。

地球上最早的細菌,開始了生命的進化,又經過了幾億年的歲月,進化成了古細菌;古細菌,又經過幾億年進化成了原核生物——藻類生物。這就是太古宙時期。

備註:

冥古宙時期,也就是地球形成段時期。

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