题要:此前曾写过一篇文章《进化论的反思:生命并没有想象的那么简单!》,网友们的评论也相当有趣,比如其中一条如:若无外来生命补缺,无机物到生命体这一环节,难倒多少英雄好汉!本文并非挑战“进化论”,而是拿出一些不得解的疑惑,与众亲家讨论。
年,瑞典诺贝尔化学奖获得主阿列纽斯提出:在宇宙中存在着微生物,这些微生物作为物种的孢子,在太阳光压力的推动下,被送到遥远的宇宙彼方,如果遇到像地球这样的行星,就把生命传播到那里。这就是所谓的“宇宙胚种论”。
然而,纵观茫茫宇宙,似乎只有地球有生命,“宇宙胚种论”与19世纪60年代的“生源论”一样,略显荒谬。
地球生命,起源于哪里?
自年米勒实验之后,“生命起源于远古海洋”说占据了主导地位。但过去,人们一直认为最初的生命形式应该诞生于海洋表面的暖水区域,因为那里有适宜的温度,充足的光照,能接触到高能量的超强闪电,有利于生命基础——蛋白质的合成。
而在此之前,前苏联生物化学家奥巴林提出了“团聚体生命模型”。他发现蛋白质与糖类、蛋白质与蛋白质、蛋白质与核酸相混,均能聚合成团聚体小滴。在磷酸化酶的作用下,团聚体小滴可以吸收葡萄糖-1-磷酸中磷酸键提供的能量,这一过程可以理解为最原始生命的新陈代谢形式。
米勒实验,刚好填补了奥巴林“团聚体生命模型”中大分子有机的来源缺口。当然,米勒实验也有很多漏洞,比如:闪电通常都是瞬间发生的事情,不可能对同一地区持续性电击(持续提供充足能量);米勒实验模拟的原始大气,无法还原各气体的真实比率。而最为关键的问题在于,远古地球缺乏臭氧层的保护作用,海洋表面起源出的生命无法抵御强烈紫外线的杀伤力。
海洋热泉——远古生命的摇篮
年~年,科学家在黄石公园热泉和太平洋底热泉周边高达上百摄氏度的极端环境中发现了大量嗜热微生物,由此打破生命只存在于六七十摄氏度以下环境的局限。
在叶绿素尚未合成之前,海洋表层充足的光照对地球生命并没有实际价值,相对于时刻遭遇频繁闪电、强烈紫外线、高能宇宙射线等重重危机,海底热泉的环境更为平稳,更利于早期生命。
年3月,科学家在加拿大大魁北克的Nuvvuagittuq地壳带发现了迄今最古老的生物化石,这些岩石形成于大约37.7亿年至43亿年前一个富含铁的深海热泉,为生命起源于海底热泉提供了强有力的证据支撑。
从简单到复杂,第一个细胞出现于约35亿年前
从混沌到有序,地球花了约十亿年时间。然而生命的出现并不是一味等待时机,它也没有我们想象的那么脆弱。从无机到有机,从大分子到团聚体,在远古环境还没有平稳下来之际,生命就体现出其顽强的一面。
年,人们在西澳大利亚一古老矿床ApexChert岩层采集到一个岩石样品,后经研究发现了距今35亿年的蓝藻菌,这是地球上具有细胞形式生命的最早直接证据。
当然,化石的蓝藻菌细胞远没有现今动植物细胞那么复杂,遗传物质都缺乏核膜的保护。但正是由于这样一批先驱者为地球制造了氧气,才有后来生命水陆分离、逐渐走向高级基础条件。
不过,从第一颗蓝藻细胞开始,到生命走向陆地,这一历程却耗时了近30亿年之久。距今约5亿年前,陆生植物出现。距今约3亿年前,首批两栖动物海纳螈向陆地迈出难以估量的第一步。而人类,只在午夜零点的最后前5秒钟才上场。
冷门:生命的顽强,超出你的想象
面对宇宙和自然的力量,生命似乎弱不禁风。但生命另外一面的顽强,也超出太多人的预期。
都说鱼离不开水,但非洲肺鱼却颠覆了大家的想象。它不仅可以长时间存活于40℃以上的“热水”中,在完全脱离水源3~5年后,当再次遇到水源依然可以复活。
美国《探索》杂志曾刊载,科学家在南非地下5公里的金矿中发现一种细菌,它们生命的延续和阳光与地表水毫无关联,能量获取依靠的是地层中不稳定的放射性能源。
年欧洲行星科学大会(EPSC)上,德国科学家乔普·霍特库珀提到:在月球南极“沙克尔顿陨坑”月壤中发现了细菌样本。当然,这有可能是陨石撞击地球飞溅出的物质漂移到月球上,从而把地球的古细菌带给了月球。
但无论来源如何,在零下.16℃永久黑暗的月球陨石坑还能发现生命体,就已经极大超出人们对生命的理解范畴。如果这些微生命再遇到适宜的光照和温度,能不能繁衍出一个新家园,我们无法得知。至少有一点可以坚信,浩瀚宇宙中,生命应该并非地球独有。
生命的起源,如同“鸡生蛋”
从无机到有机,是生命诞生的一大挑战。事实已证明,宇宙中也存在大量有机物,其中还有甘氨酸和缬氨酸等有机大分子。
如果惊叹“无机物到生命体这一环节难倒不少英雄好汉”,我们更难以理解的是:简单生命体屈居海洋30多亿年,在最后百万年才高歌猛进。
而人类在最后5秒钟上场,却快速占据整个舞台。不仅于此,他们还在积极拓展太空,登陆月球,探测火星,甚至计划飞跃太阳系。
如果科技发展到足够高度,人类可以定居尚无生命的火星,对于火星来说,生命起源于哪里?又或者终有一天,我们离开了地球,飞出太阳系,留下一地鸡毛和细菌,它们还是否可能再演化出下一代智慧文明?
“鸡生蛋”若能被证实,也许可以揭开地球生命来源之谜。但这不是问题的终点,毕竟还有一个更难以解决疑惑,最初第一颗胚种,到底来自哪里?
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