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早期地球的条件
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细胞是如何首次出现在地球上的？ 根据实验观察， 科学家们认为早期地球的特定条件 导致了几个步骤中细胞的形成。 大约40亿年前， 地球上发生了一系列火山爆发， 将氨、甲烷、氢气和其他气体 排放到充满水蒸气的大气中。 随着地球的冷却，水蒸气凝结成海洋。 在20世纪20年代，科学家们提出， 紫外线辐射或光照可能会 导致这些海洋中形成小的有机分子。 1952年，Stanley Miller和Harold Urey在实验室 测试了这个想法。 Miller-Urey实验模拟了 地球的早期大气和海洋。 在有电的情况下，他们观察到 氨基酸的形成，这是蛋白质的基本组成部分。 从那以后，科学家们提出 这些构件可能形成于 海洋中的热液喷口附近， 靠近火山活动，或者是 由于陨石撞击地球。 我们今天所知道的复杂分子是如何形成的？ 最近的研究表明，核苷酸 可以自发地连接在一起形成核酸。 这表明最早的生物分子是从 较小的构件中自组装而成的。 另一类称为脂质的大分子 可以自组织形成囊泡， 囊泡内部与外部 环境分离。 囊泡内的恒定环境可能促进了 原始细胞的形成， 这是生命进化中的关键步骤。 这些原始细胞可能含有RNA作为遗传物质。 RNA自我复制 并传递给后代。 早期地球的极端条件 使得这些含有RNA的原始细胞的形成 成为可能从中进化的含DNA细胞。
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早期地球的条件
大约40亿年前，海洋开始凝结在地球上，而火山爆发则将氮，二氧化碳，甲烷，氨和氢气释放到原始大气中。然而，具有生命特征的生物最初并不存在于地球上。科学家们已经使用实验来确定可以生长、繁殖和维持内部环境的生物体是如何进化的。
20世纪20年代，科学家奥巴林和霍尔丹（ Oparin and Haldane）提出了简单的生物化合物可以在早期地球上形成的想法。30多年后，芝加哥大学的史丹利·米勒（Stanley Miller）和哈罗德·尤里（Harold Urey）在实验室设备中模拟了早期地球大气层和海洋的状况，从而验证了这一假设。米勒-尤里实验以电为能源，产生氨基酸和其它有机分子，显示早期地球环境有利于生物分子的形成。最近的实验得出了可比的结果，并表明氨基酸可能是在火山活动区或海洋热液喷口附近形成的。
氨基酸和有机小分子可以自组装形成更复杂的大分子。例如，将氨基酸或核苷酸滴入热沙中可分别形成相应的聚合物、蛋白质和核酸。一类称为脂质的大分子可能会形成囊泡，提供一个单独的内部环境。这种内外分离的能力是生命的关键特征之一。生命的另一个特征是拥有遗传物质；RNA可能是第一个可遗传的遗传信息。特殊的囊泡，称为原细胞，可能含有可以自我复制的RNA。这些简单的原细胞也可以生长和进化，为地球上细胞生命的形成奠定了基础。