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地球上的生命是如何开始的?

2024-06-25科学

长期以来,人们对生命起源的探索一直没有停歇,但生命的起源至今仍然是一个谜。我们只能靠现有的知识和科学的推理去尽量还原地球上的生命是如何开始的,这里有三个流行的理论。

地球形成于大约46亿年前,在几亿年的时间里,几乎可以肯定,地球表面太热了,并且受到彗星和小行星的严重轰击,不适合任何一种生命形式。但大约十亿年后,生命不仅存在,而且微生物还以化石的形式留下了它存在的证据。那么,这期间发生了什么?在五亿年左右的时间里,生命是如何从非生命中产生的?

一、被闪电击中

生命之初的大气条件与现在的大气条件大不相同。太阳系中的大多数行星的大气层都以氮气和甲烷为主,所以我们推断,早期地球也有这种大气层。这种早期的大气,在制造有机化合物方面可能非常有效,这可能是生命的最初的形态。

为了证实这种推断是否合理,科学家做了一个被称为米勒-尤里的实验,实验创造了一个封闭的系统,其中水被加热并与氢、甲烷和氨分子结合。然后用电(代表闪电)去轰击这些物质并冷却,使混合物凝结并像雨水一样落回水中。结果令人惊讶。在一周内,实验中的「海洋」变成了红棕色,因为分子结合产生了氨基酸,氨基酸是生命的基石。

二、 由外太空带到地球

根据另一种理论,氨基酸以及其他一些关键的生命组成部分,如碳和水,可能是从外太空带到早期地球的。彗星和陨石被发现含有一些相同的有机生命组成部分,它们对地球的早期轰击增加了氨基酸被带到地球的可能性。诺贝尔奖获得者、化学家杰克·索斯塔克指出,地球上生命的产生,小行星和彗星的撞击几乎可以肯定是不可或缺的。中等大小的撞击可以在瞬间,产生大气中的氢气和甲烷,从而为进一步产生化合物提供了条件。

三、躲在地球的海洋中

另一种理论认为,生命可能始于海洋深处,在海底的热液喷口周围,但这一假设似乎有说不通的地方。如果你了解一下,从最简单的生命特征到高级生命的核苷酸和RNA的化学反应,就会发现其中有多个步骤需要来自太阳的紫外线辐射来驱动反应。而来自太阳的能量是迄今为止最大的能量来源,即使在早期的星球上也是如此。所以,如果有多个化学步骤需要紫外线,你就不能在深海中。

然而,几乎可以肯定的是,生命确实始于水。你需要一种溶剂来发生化学反应,在早期的太阳系中,水恰好是最丰富的。与从深海开始的生命相比,它更有可能在地表建立,可能是会在浅池塘或温泉类型的环境中,这种环境在撞击地点或火山地区非常常见。

尽管今天地球上的所有生命都有一个共同的祖先,一种未知的微生物生命形式,但它可能早已消失。生命是一个如此复杂的系统,以至于最简单的细菌或病毒都有数千个活的部分组成。

很难理解生命怎么会突然出现?如果非要一个答案,我们只能说,它是一步一步发生的。#深度好文计划#