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你有没有想过,你是从哪来的?
生命不会凭空产生, 地球上产生生命的可能性,比中彩票的几率还小1000万倍, 可如今却生意盎然。
这些生物是天外来物,还是女娲造人?
或许你认为用神话来论证科学,有些荒唐,但有科学表明, 生命起源或许真的与女娲造人,或是天外来物有关 。
女娲造人的黏土
关于生命的起源,一个经典的 「化学进化学说」 认为,原本一些非生命物质,经过一系列化学变化后,诞生了生命。
按照化学进化说,生命的产生一共可分为四步。
第一步, 从一个无机小分子,生成一个有机小分子 ,这种有机小分子就是构成生命的基础物质,如氨基酸、嘌呤等。
第二步, 从有机小分子变成有机大分子 ,比如DNA、脂肪、蛋白质等。
第三步, 有机大分子组成一个多分子体系 ,这些DNA能够进行自我复制,蛋白质能够在遗传物质的控制下产生。
第四步, 从分子体系演变为原始生命。
这一步需要一个生物膜,将这些分子包裹起来。这个膜能够选择吸收有用物质,代谢没用的废物。
世界上第一个简单生命,就这样诞生。
虽然看起来就简单的四步,但每一步所需要的时间,都是以「亿年」为单位的。
每一步都有着严格的条件,比如要有一个 0-100℃的液态水环境 ,这样的环境如今的地球很常见,但在彼时的地球,很难满足。
可见,从一个无机物变成生命体,不是光有几十亿年的时间就足够,还需要一个被称为「奇迹」的东西。
怎样的条件,才能保证一个物质完全走完这四步?
2013年,【科学报道】上的一篇文章,给出了新的解答,文章观点认为,这个分子演化的过程,是 吸附在黏土上 进行的。
美国康奈尔大学的罗丹教授发表同样观点: 黏土中的水凝胶,就是产生生命的场所 。
他认为,在化学进化时,一些核酸酶会拆除DNA和其他生物分子,对其造成破坏, 黏土水凝胶刚好形成一个保护空间,隔绝核酸酶的破坏。
在几十亿年的时间里,这些化学物质安稳地在这个空间里进行演化,诞生了组成生命的细胞。
为了证实这样的想法,罗丹与他的研究小组,在一个合成的水凝胶中,用DNA、氨基酸、酶等物质,成功编码成了一个蛋白质。
也就是说,在原始的黏土水泥胶中,生命是有可能循序渐进产生的。
这一点,与传说的女娲造人不谋而合,两者的生命,都 从泥土中诞生 。
天外来物
由于地球上形成生命的条件过于苛刻,有人认为,这些生命不该在地球上发生,而是 从宇宙中来的。
这个假说,被称为 「宇宙胚种说」 。
宇宙胚种说认为,大约在38-40亿年前, 有一颗彗星撞击地球,将最原始的「生命物质」带到地球上 ,这些物质在地球上发生反应,最终形成生命。
这种说法,在美国的【科学发展】上,有一篇来自宇航局的报告提供证明。
报告中提到,研究人员利用彗星探测器研究天体时,在一颗名为「丘留莫夫—格拉西缅科」的彗星周围气体中,发现了甘氨酸和磷元素等物质。
甘氨酸是氨基酸的一种, 氨基酸是构成生命的「基石」 ,磷元素也是构成DNA和细胞膜的重要物质。
2015年10月,又有科学家在罗浮乔伊彗星上,探测到了另外两种物质——酒精乙醇和简单糖类乙醇醛,两种物质同样是 构成生命的必需品 。
在此之前,还有科学家在67P/楚留莫夫—格拉西孟柯彗星上,发现了多个类型的有机分子。
这些都说明,彗星上有形成生命的基础物质,我国原国家天文台研究院李竞,也曾表示,彗星温度较低,内部变化少, 适宜保存原始生命物质 。
这些彗星就像一个冰箱,保持着这些生命物质的新鲜,某日与地球相撞,这些物质倾泻而出,开启了地球的生命纪元。
原始汤
关于生命的起源,最主流的观点还是认为来自地球本身,不是黏土,而是 「原始汤」 。
原始汤并不是地球熬的一锅汤,而是古老的海洋。
在40亿年前,大气中的一些甲烷、氨、氢等物质,与闪电等能源发生化学反应后,形成了有机物。
这些 有机物堆积在海洋中 ,就成了所谓的「原始汤」。
20世纪50年代,美国科学家米勒为了证实这个观点,尝试模拟出来与原始大气类似的混合气体,接着让电火花穿过这些气体。
最终,混合气体里面的甲烷,有15%的碳发生了转移,形成包括氨基酸、氰化氢、甲醛等物质的有机物小分子。
氨基酸是组成蛋白质的重要成分,甲醛分子能生成RNA,氰化氢能形成嘌呤,嘌呤是DNA的重要组成成分。
这就说明,某次 原始大气与雷电的接触,成了地球上所有生命的起点 。
这个起点,最初只是一个有机小分子,经过漫长的演变,他们变成了原始蛋白质分子等有机高分子物质。
之后这些有机高分子物质日积月累,相互作用,形成了独分子体系,最后成为了有着新陈代谢和繁殖能力的原始生命。
原始汤理论的支持者很多,反对者也不少,进化生物学家威廉·马丁曾表示, 生物能量和热力学的缺陷,不可能为生命的产生提供所需的能量。
除以上这些外,生命起源还有「深海热液说」,认为海底热液活动散发的地球内部热量,以及还原性金属元素和气体的产生,为生命的形成提供了条件。
时至今日,有关于生命起源的说法各成一派,究竟哪种才是真实的,很难证实。
毕竟 生命起源至少在38亿年前 ,在演变过程中,就算能够形成一个完整的化石,也不可能保存至今。
人类没有跨越时间的能力,化石是唯一能与远古对话的媒介,没了这个媒介,人们只能发挥天马行空的想象,再通过实验去证实或证伪。
关于这些理论,你认为哪种更有可能?
参考资料:
[1] 【地球生命来自何方】日期 2016-06-17 来源:新华网 来源:科技日报
[2] 【生命是怎样起源的?】中国科学院生物物理研究所 发布时间:2009年09月28日