地球上的生命起源是科学界最大的谜团之一。尽管科学家提出了各种各样的可能答案,但这些都没有得到证实。这个谜题之所以如此困难,原因之一是,生命诞生在很久很久以前,那时,这颗星球的地表条件可能与现在截然不同,这使得我们现在的任何推测都存在不确定性。
大约45亿年前,当地球形成时,它还是一个贫瘠的岩石球,频繁遭受陨石的撞击,并布满了喷发的火山。科学家认为,大约在43亿年前,地球可能就已经发展出了适合生命生存的条件。然而,已知最古老的化石只有37亿年的历史。在这6亿年的空白期里,生命可能反复出现过,只是被小行星和彗星等灾难性碰撞抹灭了。
除了确定生命起源的确切时间,地球生命的“配方”也同样令人着迷。大自然在30多亿年前开启了这一过程,造就了我们今天所看到的多样繁杂的生命。但如果凑近了仔细观察,你会发现,每种生物都是由相同的基本成分构成的,它们是由碳、氢、氧、氮、磷等重要元素,构成的蛋白质、脂肪、糖和核酸。
目前,较为主流的观点有,生命可能起源于陆地和海洋的火山活跃的热液环境中。在深海的热液喷口也是如此。这些烟囱状的喷口形成于海水与海底岩浆接触的地方,产生了过热的热流柱。一些科学家通过观察生活在这些热流柱附近的微生物,认为这些地点是可能地球上第一批生命形式的发源地。
关于生命是如何在地球上出现的,存在几种理论。这包括生命从原始的汤中诞生和由彗星或流星播下的种子。
1953年,斯坦利·米勒与诺贝尔化学奖得主哈罗德·尤里进行过一个著名的实验,他们的实验结果探索了生命形成于原始汤的想法。米勒和尤里将氨、甲烷和水蒸气注入一个封闭的玻璃容器中,以模拟当时被认为是地球早期大气环境。然后,他们向容器中接通电火花,以模拟闪电。他们发现,这很快就导致了氨基酸,也就是蛋白质的组成部分的形成。
现在,只要具备足够的专业知识和实验条件,我们几乎可以在实验室里的模拟前生命环境下合成任何有机分子。然而,现代细胞的分子成分虽然可以在实验室中形成,但这并不能告诉我们,哪些是生命起源的必要成分,以及它们是否存在于前生命时代。