化學進化的各個階段產物和作用

原始生命是生命起源的化學進化過程的產物。有些多分子體系經過長期不斷地演變，特別是由於核酸和蛋白質這兩大主要成分的相互作用，終於形成了具有原始新陳代謝作用和能夠進行繁殖的物質。

當氨基酸、核苷酸、單糖、脂肪酸等有機小分子物質形成之後，在適當的條件下，它們可以進一步形成複雜的有機物質。例如蛋白質、核酸、多糖、類脂等大分子物質。其中蛋白質和核酸的形成對於生命現象具有非常重要的作用。對於它們的形成主要有兩種觀點：

（1）陸相起源。他們認爲聚合反應是發生在火山的局部高溫地區，聚合生成的生物大分子經雨水沖刷彙集到海洋，並在一定的條件作用下，繼續發展成爲複雜的有機物質。

（2）海相起源。認爲在原始的海洋中的氨基酸和核苷酸等小分子有機物可以被吸附於粘土一類的物質的活性表面，而在適當縮合劑（如羥胺類化合物）存在時，可以發生聚合反應。

生物大分子並不能獨立表現生命現象，只有形成了衆多的、乃至成百萬的以蛋白質、核酸爲基礎的多分子體系時，才能表現生命萌芽。

而生物大分子在溶液中自動聚集，從而形成各種獨立的多分子體系，出現團聚體或微球體。由於多分子體系可以起到有機表面的催化作用，而反過來作用於各類單體的聚合，促使其產生更進階的蛋白質和核酸，然後透過有序性逐漸提高的長期過程，其結構、機能便愈益複雜和完善，由此產生出原始生命。

在原始地球條件下由無機物逐漸演變爲原始生命體的過程。這個化學進化過程大致可分爲下列四個階段。

2進化過程

（1）

由無機小分子物質（如氫、氨等）生成有機小分子物質（如氨基酸、含氮鹼基、核糖或脫氧核糖等）。

這個方面已爲越來越多的模擬原始地球條件的實驗所證明（見米勒模擬試驗）。

（2）

從有機小分子物質形成生物大分子物質。在原始還原性大氣中生成的生物小分子（如氨基酸等）被雨水衝淋，溶解於原始海洋中，這些生物小分子要進一步變爲生物大分子（如氨基酸變爲蛋白質），就必須脫水縮合而在原始海洋中進行脫水縮合，就像要使泡在水中的葡萄變幹那樣困難。

科學家提出種種假說試圖解決這個難題，比較可信而又可用實驗證明的主要有兩種：①以色列科學家卡特恰爾斯基（A。 Katchalsky）認爲，原始海洋中的氨基酸是在某些特殊的粘土（原始地球和如今地球都有這樣的粘土）上縮合成多肽的。

他們在實驗室內先將氨基酸與腺苷酸起反應，生成“活化的”氨基酸即“氨基酰腺苷酸”，後者在某些片層狀粘土如蒙託土（montmorillonite）上，就能縮合成長短不一的多肽鏈。 ②日本科學家赤崛四郎等提出一個能繞過“脫水縮合”這道難關的“聚甘氨酸理論”來說明多肽鏈的形成。

他們認爲，在原始大氣中產生的甲醛與氨和氰發生反應，能生成一種名叫“氨基乙酰氰”的有機物，這種物質能夠聚合，然後水解，生成聚甘氨酸（即多個甘氨酸聚合在一起所形成的多肽鏈），最後經過側基（R）的變化而得到由各種氨基酸殘基組成的蛋白質。

（3）

從有機高分子物質組成多分子體系。可以想象，蛋白質和核酸等有機高分子物質，在原始海洋中越積越多，在一定條件下（如高溫和適當的pH等），它們相互作用，能形成多分子體系，有界膜與周圍環境隔開，呈大、小不等的球狀，在原始海洋中漂浮。

這種設想亦已得到了初步的實驗證明。

（4）

從多分子體系演變爲原始生命。這是生命起源最關鍵的一步，還未能在實驗室裏驗證這一過程。

從理論上講，這一步的實質就是以蛋白質和核酸爲主要成分的多分子體系，如何“由死變活”的問題，即新陳代謝和自我增殖能力是如何發生的從生物學的角度看，這裏有兩個重要問題要解決：一是生物膜的產生，二是遺傳機構的起源。

歸結起來，化學進化大體可以分爲四個階段：

第一，從無機小分子物質生成有機小分子物質第二，從有機小分子物質形成有機高分子物質第三，從有機高分子物質組成有機多分子體系第四，從有機多分子體系演變爲原始初級的生命。

物質的運動形式永遠不會停止在一個水平上。當原始生命出現以後，物質形態的變化就從化學進化過程進入了生物的進化過程