問題
1生命の起源
A有機物から生物へ
(1)
原始地球で有機物が生成された場所として海洋底のが注目されている。は高温·高圧で, 原始海洋中に含まれる(CH4), (H2S), (H), (NH3)などが反応して, アミノ酸などの生物体を構成する有機物が生成されたと考えられている。生物が出現する前の, 生物体に必要な物質が生成される過程をという。
(2)の実験 原始地球の環境下で,から,生体を構成するができてくる可能性をはじめて実験的に示したのが、 アメリカのである(1953年)。
彼は、原始の大気をまねた混合気体(・・・)を装置に封入し,を加えながら装置内を循環させ,途中で6万ボルトというでを1週間続けたところ, 液は色に変わり,中にはやアラニンなどの数種類のアミノ酸や,など有機物ができていた。
その後、多くの研究者が混合気体の組成を変え,放電や熱以外にもいろいろなエネルギーの与え方を試した結果,アミノ酸や,を構成する5種類の塩基,有機酸, などの糖, ATPなど,生物のからだを構成する基本的な成分のほとんどができることがわかってきた。
補足 原始大気の組成は水蒸気 (H2O), 二酸化(CO2), (N2), 二酸化(SO2)などで、遊離の(O2)はほとんどなかったと考えられている。
熱水噴出孔周辺
メタンCH4
H2S
水素 H2
アンモニア NH3
など
簡単な有機物
単糖類 など
複雑な有機物
質
核酸
多糖類
など
(2) 生物の誕生
有機物から生物が誕生するためには,秩序だったを行う能力, 自他を区切ったりまとまりをつくったりするの形成,子孫を増やすの確立などが必要であった。
参考 とRNA ワールド
DNA が遺伝情報の保持や複製を担い, タンパク質が触媒作用を担うという現生生物のしくみを という。 DNA ワールドが成立する前には, が物質であり,かつ調節も行う があったと考えられている。
B生物の出現とその発展
(1) 生物の出現
地球は約億年前に誕生した。そして, 生物は約億年前に出現したと考えられている。最古の生物化石は約億年前のに似た生物の化石である。
(2) 初期の生物
初期の栄養生物は, 海洋中に大量に溶けこんでいたを利用して生活したと考えられる。また,初期の栄養生物は, (H2S)や水素 (H2)の分解によって二酸化を還元し,有機物をしていたと考えられている。
補足 最初の生物が栄養であったか従属栄養であったかは、 明らかになっていない。
(3) 発生型を行う生物の出現
の分解によって二酸化を還元し,有機物を合成するとともにを発生するバクテリアのなかまが現れた。
補足 約億年前の地層から発見されたとよばれる構造をもつは,初期のバクテリアによってつくられた。
(4) 性生物の出現
バクテリアの繁栄により,海水中·大気中にが蓄積していった。やがて, を利用してを二酸化とに完全に分解し,エネルギーを効率よく取り出す性の生物が出現した。
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