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生物存活于石山之上
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生命泛指有机物和水构成的一个或多个细胞组成的一类具有稳定的物质和能量代谢现象(能够稳定地从外界获取物质和能量并将体内产生的废物和多余的热量排放到外界)、能回应刺激、能进行自我复制(繁殖)的半开放物质系统。生命个体通常都要经历出生、成长和死亡。生命种群则在一代代个体的更替中经过自然选择发生进化以适应环境。
具有以上特征的个体均被视为生物,不过并非所有对生命的定义都以上述条件为标准。例如新陈代谢和自我复制的能力有时被视判断生命的根本条件,我们称之为生命现象。病毒在有寄主可寄生的时候,会表现出生命现象;但在没有寄主可寄生的时候,不会表现生命现象,所以病毒是介于生命与无生命之间的一种奇妙的生物。
生命没有公认定义。不同的科学家提出过各种定义,但如何以明确的词汇定义生命对科学家来说仍然是一个难题[1][2]。
传统定义
科学家经常认为只有生物体会展现以下全部现象:
大部分科学家称这样的现象为生命的表现方式。通常必须具备全部七个特征才能当作为生命。
但是,这个定义也有局限性[3]。例如:有些生物体不能繁殖,因为它们是正常物种中自然形成的生殖器官发育不全的类型(例如工蚁、工蜂),或者它们的生殖器官受到了破坏(比如宦官),或者它们是种间杂种而不能产生后代(例如骡、狮虎兽)。这些生物体仍是生命。有些人说生命的特性是可遗传的;因此,这些不能繁殖的有机体也还是有生命的,它们仍可以通过亲属选择等机理来产生新个体。
有些人认为病毒和朊毒体(能够进行自我复制的蛋白质)是可以自行复制的毒素而不是生命体,因为它们不能在没有其他细胞的情况下表现出生命现象。但是,立克次体和衣原体等有类似细菌的细胞结构的生物也不能独立执行很多重要的生化过程,它们也要进入真核生物宿主细胞的细胞质内进行生长和自我复制。另外,几乎所有的生命都倚赖其他物种提供食物,并且归根结底需要地球上某些细胞的特殊化学作用来提供能量源,如光合作用和海底热泉细菌的硫化作用。
具系统性的生命定义是,生物是自我组织并自我制造的。这些物质不与耗散结构混淆(如:火)。
这个定义变种包括了Stuart Kauffman定义生命为能够复制自己或他人的一种autonomous agent或一种multi-agent system,并最少完成一次热力学循环。
其他定义包括:
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尽管不能准确地找到确实时间,但有证据表现地球上的生命已存在了大约37亿年[4]。
虽然没有标准表示生命起源的模型,但现时最为公认的科学模型[5]建立于一个或以上下面的发现之上,可以粗略地列出有以下假设:
很多不同的假说认为早期地球上的简单有机分子能够转变为原始细胞并进行新陈代谢。很多模型可分为“先有基因”或“先有新陈代谢”两类,但最近流行的混合模型并不属于任何一类[6]。现时所推测的生命历史还有很多疑点,生命的起源对科学家而言仍是一个很大的谜团。
地球是人类在宇宙中唯一已知有生命存在的星球。德雷克公式可以估算其他地方出现生命的机率,但科学家不同意很多公式中变量的值(严格地说,德雷克公式计算的是处于银河系中且我们可能接触的外星生物的数量,而不是有生命的机率)。取决于不同的值,方程式可以暗示生命的形成是频繁或稀少的。德雷克计算我们在任何时间可能接触的外星生命只有1个。
有关地球生命的起源,胚种论和exogenesis认为生命来自宇宙,通过陨石、彗星或宇宙尘等天体到达地球。但是这些理论对解释外星生命的起源没有帮助。
即死亡。以人类为例,呼吸及心脏跳动停止和脑部停止活动为判定死亡的标准。详见(死亡)。
生命体的死亡可以是因为细胞分裂的次数达到极限而衰亡,也可以是被毒素、自然灾害或其他生物杀死。
任何一个个体的死亡并不会威胁物种的存在,反而是维持物种延续的重要环节。如果年老的个体永远不死,新的个体会失去生存空间和生存必需的资源。但个体大量死亡至难以维持繁殖时,物种就可能灭绝。
已经死亡的细胞不能重建生命活动。已经死亡的生物个体不能复活。这是生命的基本特征之一。
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