生命起源于地球吗?
提到《进化论》,许多人会下意识地反对 ,认为该理论最大的缺陷就是无法解释地球上第一个生命是怎么诞生的。
按照进化论的理论,生命是不断地改变自己的形态,其中能够适应环境的则被保留;反之则被淘汰 。然而如果地球上根本没有生命 ,岂不是意味着现如今所有的生物压根就不会出现?
其实,进化论只适用于解释生命是怎么演化的,而不能解释生命起源的问题。关于生命起源 ,科学家们已经找到了新的证据。
1977年,美国的“阿尔文号”载人深潜器下潜到2500米深的深海区域,深海和浅海的划分是以200米水深为分界线,在水深200米以内的海洋处 ,阳光能够直射到海洋之中,这里的植被能够通过光合作用将太阳能转化为生物能 。然而在水深200米之下,这里的海洋终日得不到阳光的照射 ,只能依靠海洋上层的漂浮物生存,所以深海的鱼类相对于浅海而言数量较少,在某些地方的海底 ,几乎属于生命的禁区。
然而阿尔文号却在2500米深的海底,发现这里居然生活着密密麻麻的生物, 再进一步观测发现 ,这里竟然有着许多不断向外喷发热量的海底烟囱。 在这里,海水沿着缝隙会渗透到地壳内部,而地壳内部的温度非常高 ,这些海水被加热后又会溶解岩石中的硫化物和金属元素,形成热液顺着烟囱口向上涌 。
热泉与海水里的酸碱程度不一,使得这里的海水呈强酸强碱。再加上这里的海水压强非常大,而且热泉口喷发的温度非常高。所以这里的海水又呈高温高压。
在强酸强碱 ,以及高温高压下,使得这里的水 、二氧化碳等物质以超临界状态存在 。
一般来说生物难以在这种恶劣的环境中生存,但实际观测发现 ,这里不仅有许多生物,而且它们都生活得非常好。
科学家们推测,在地球刚形成之初 , 在海底热泉口附近,高温高压强酸强碱的环境将无机物催化成了有机物,并产生了生命体 必需 的氨基酸等有机分子。 这一点米勒实验也证明了 ,无机物可以通过一系列方式转化成有机物 。
而且,阿尔文号还将海底热泉口附近的岩石采集上岸,经过科学家们研究发现 ,这些岩石中内部充满了直径100微米左右的小孔,而这个直径刚好是单细胞的大小。这些小孔成为了天然的物理屏障,能够阻止小孔内的有机物自由扩散。
在这些密密麻麻的小孔之中,很容易蓄积起高强度的离子浓度差 ,这些浓度差可以推动ATP合成酶生产能量,而小孔内的有机物就能够利用这些能量来进行生命活动 。
我们知道,如果原始生命无法繁衍后代 ,那么地球生物仍然不会演化成如今的模样,而是依旧在海底热泉口中依附在岩石的小孔之中。
之所以地球生命能呈现地如此多姿多彩,是因为RNA这种物质出现了。 现如今很多生物采用DNA作为遗传物质的载体 ,但是DNA的缺陷是它需要依赖相应的蛋白质配合,然而在海洋之中,DNA和相应的蛋白质能够随机组合在一起的概率非常低 ,低到几乎不可能 。
然而RNA则不需要依赖相应蛋白质,在地球生命形成之初,RNA分子和其他蛋白质分子一样被随机的生产出来 ,然后又默默地分解, 直到有一天,有一些RNA恰巧拥有了自我复制能力,它自己就可以利用周围环境中的有机物来生产后代 ,这就是最早的生育与遗传。
就这样,地球生命诞生了,而生命的齿轮一旦被推动 ,将再也无法停止,直到现在,地球生命还没有中断过一次。
虽然现如今的我们已经无法得知地球上第一个生命具体是谁 , 但是根据目前我们掌握的证据,地球生命的起源就在海底热泉口附近,而且时至今日这里都有许多生命像生命最初诞生那样生存 。
在地球生命诞生后的很多亿年里 ,生命都没能走出海底热泉口一步,但随着生命基因的不断变化,使得生命拥有了能够自由移动的细胞膜 ,从此生命再也不需要依附于岩石的小孔之中,而是可以在海洋中任意行走。 并且又在后续的演化之中,演化出了你我这样具有自我意识,又具有求真思索的人类 ,开始思考地球最初生命的来源。
地球生命是怎样起源的?
地球生命起源是最早有机细胞的形成。
宇宙生命论认为,生命种子最早可能诞生于一些特别的小行星上,这些小行星撞击了地球 ,将生命的种子撒播到地球上,才有了后来早期简单生命的出现 。
而地球孕育论则认为,地球早期的时候遭遇了大量小行星的撞击 ,这些小行星给地球带来了不同的元素,尤其是大量水的诞生为生命的产生创造了重要的条件。正是在种种综合条件的作用下,地球才出现了早期简单生命 ,然后经过漫长的进化演化,有了后来的复杂生命,有了人类的诞生。
据记载 ,亚里士多德可能是生命起源之谜最早的探索者 。他在公元前300多年前提出了人的生命可以从非生命的物质中自然发生,这就是著名的生命自生论,它使不少学者都相信生命可以由非生命物质或他种生物直接而迅速地产生出来。这种观点统治生物界长达1000多年,直到13世纪 ,人们还相信羊可以从树上长出来。17世纪初,比利时医生范·赫尔蒙特还提出渗透人汗的衬衫与小麦混合发酵可以生出老鼠来 。
17世纪中叶,意大利医生雷迪用实验的方法 ,发现了苍蝇等生物并不是自然生成的,而是由亲代产卵所生,从而否定了自生论 ,建立了生源论,认为一切生物皆来自同类生物。但自生论者仍坚持原来的观点,认为苍蝇虽不能自然产生 ,但微生物等简单生物可以自然发生。直到1864年,法国化学家、微生物学家巴斯德的著名无菌浸液实验和鹅颈瓶实验成果问世,证实了微生物也不能自然产生的观点以后 ,才彻底否定了自生论,确立了生源论 。但是,地球上最初的生命来自何方呢?这个问题使人联想起鸡和蛋相争的那个老掉牙的笑话。自生论与生源论同样是一个先有鸡后有蛋还是先有蛋后有鸡的问题。
19世纪后期,一些学者提出了生命来自宇宙的假说 。认为地球上的生命是由宇宙空间的生命胚种落入地表而形成的。由于后来发现了太阳光中紫外线及宇宙射线具有扼杀生命的较强杀伤力 ,才使人们抛弃了对这种学说的信任。20世纪初,出现了生命起源于原始地表海洋的化学起源说,它的创始人是前苏联生物化学家奥巴林 ,他出版了许多论证这个学说的专著,阐述了生命由无机到有机、由简单到复杂的化学进化。美国学者米勒1953年在实验室里曾成功地以无机物和简单有机物为原料,合成了多种氨基酸等生命有机分子 ,后来又相继合成了复杂的生命高分子 。这些都为化学起源说提供了新的证据,使许多人毫不怀疑地接受了这种观点。
20世纪60年代,苏格兰格拉斯哥大学的化学家凯恩斯史密斯在化学起源说的基础上 ,提出了新的起源说——泥土说,认为生命是由颗粒细小的具有特殊结构的泥土产生的。最近,美国宇航局的科学家们也发现了普通泥土中含有的能量可使无机物合成有机物 ,甚至可以合成生命必需的基础有机物质 。这个发现无疑是对泥土说的有力支持,也解释了像氨基酸这样的生命小分子合成蛋白质这样的生命高分子时的脱水问题。应该说,这种学说比化学起源说的观点进了一大步。
20世纪60年代以后,射电天文学技术的应用使科学家在宇宙空间尤其是大的星云内部及其附近发现了大量有机分子 ,引发了人们对宇宙生命学说的重新思考 。1980年前后,英国天文学家霍伊尔等提出了新宇宙生命说的观点。他在《智慧的宇宙》一书中提出,宇宙空间不仅存在生命胚种 ,而且地球生命可能与宇宙智慧生物有关,进一步强调地外生物在地球生命形成中的作用。
地球生命起源于哪里,是来自宇宙还是地表?这是难于在近期取得明确结论的问题 。尽管化学起源说在众多假说中占有优势 ,但宇宙空间中的有机分子 、陨石中有机分子的发现及其他许多可以表明宇宙生命物质存在的迹象,也都需要地表化学起源说作出合理的解释。
根据地质学家研究,化学起源说中所模拟的原始生命产生的环境 ,只是一种臆测,所有合成生命化学过程的假设,只是在某种特定条件下产生的偶然现象 ,没有必然性。它面临的宇宙空间存在有机分子的事实,使它在近期内难于走出困境 。当然,我们现在也不能去盲目相信宇宙生命假说。说地球上的生命来自宇宙,也需要找出更确切证据。再说 ,宇宙中严酷的环境,大气层的高温摩擦,又都使我们难以相信它具备能产生生命的条件。
地球上的生命究竟来自何方?人类现在还不能作出合理的解释 。
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