生命起源于海洋、陆地还是地外?这是一个已经被科学研究确认的事实:在赋予我们生命的所有化学物质中,并没有任何特殊的东西。任何生物,不论是金鱼、白菜,还是人类,构成它们的基础元素都是四种:碳、氢、氧、氮。再加上很少的一点点其他元素,主要是硫、磷、钙和铁。把30多种这样的元素组合起来形成糖、酸和其它一些最基本的化合物,理论上,就可以创造出任何生物。
正如道金斯所说,“制造生物的物质并没有任何特殊之处,生物也是一堆分子的组合,与别的任何东西没有区别。”
可是,今天的科学家们也承认,生命的诞生是令人不可思议的,完全称得上奇迹。但我们用自身的存在反复证明了这样的奇迹是完全可能的,只不过,这个奇迹到底是怎么发生的,依然是自然留给我们的最大谜题之一。
在所有关于生命起源的理论中,“水”都是必不可缺的条件。
达尔文认为生命起源于“小小的热水池”,但到了现代,深海热液喷口是更热门的候选者。科学家提出了种种假说试图解决这个难题,上世纪七十年代,在美国的《分子进化期刊》上,发表过不少相关论文,其中有两篇比较重要。一篇是日本科学家赤崛四郎发表的《蛋白质在生命形成前的模型实验》,他提出了一个能绕过“脱水缩合”这道难关的“聚甘氨酸理论”来说明多肽链的形成。
另一篇是以色列科学家卡特·恰尔斯基发表的《生命出现前的氨酰腺苷酸脱水现象》,他认为,原始海洋中的氨基酸是在某些特殊的粘土上缩合成多肽的。
不过,现代的生物化学研究发现,只要有外部的能量输入,确实存在可以在水中完成的脱水缩合反应,这个谜题被部分消解了。但并没有完全消解,关键问题出在了细胞膜上,科学家们认为海洋中的水太多了,生命必须的分子在那里散开的太快,快到来不及相互作用,快到无法形成细胞膜和原始的新陈代谢途径。因此,陆地起源说依然受到不少科学家的青睐。
我们必须要知道,到目前为止,生命起源的陆地热泉说和深海黑烟囱说都还只是处在有待验证阶段的两种科学假说。科学有一个最大的特征就是它是可以自我完善,自我纠错的。所有的假说,只要你有了初步的证据,自洽的逻辑论证,都可以登上历史的舞台,但这些理论必须使用全世界的科学家都能看得懂的语言。
两种生命起源的理论最终谁能胜出,现在还很难说。海底烟囱假说不仅没有消亡,反而进展不断。美国航空航天局喷气动力实验室的生物化学家麦克•拉塞尔(Mike Russell)将“阿尔文”最初有关黑烟囱的发现发展为一个更漂亮的模型。根据他的想法,在海底烟囱岩石上的微小孔洞中形成的矿物薄膜,可以把喷出的碱性液体与酸性更强的海水隔离开来。这将制造出相差数个PH值的酸性梯度,就像家用氨水和橙汁的酸碱度差异一样。
现在看来,陆地热泉说和深海烟囱说都有深远的影响。除了指导人类进一步探索地球生命起源外,它们也为我们去太阳系中的其他行星及卫星寻找生命指出了不同的道路。如果深海烟囱说是对的,那么土卫二和木卫二等卫星上的冰冻海洋就是值得关注的对象,但如果陆地热泉假说是对的,那么卫星的冰冻海洋就不太可能有生命。而生命就可能在火星诞生,毕竟火星上有过广布的火山,也有水,两者相加即可构成热泉。
我们必须要知道,到目前为止,生命起源的陆地热泉说和深海黑烟囱说都还只是处在有待验证阶段的两种科学假说。科学有一个最大的特征就是它是可以自我完善,自我纠错的。所有的假说,只要你有了初步的证据,自洽的逻辑论证,都可以登上历史的舞台,但这些理论必须使用全世界的科学家都能看得懂的语言。
最近几十年来,给地球科学家带来最大震惊的一个发现是:生命在地球上诞生得极早。在上世纪五十年代,人们还认为生命诞生于6亿年前。只有一些极为敢想的人认为生命的诞生可以追溯到25亿年前。但是,1996年的《自然》杂志中有一篇报道称,在采自格陵兰Akilia岛的岩石中发现了生命的证据,这些岩石的同位素分析显示了某些神秘微生物的代谢活动,这些岩石的年龄约38亿年。
实际上有一些专家认为生命得到过某种助力,很可能是极大的助力。这种早期生命可能来自太空的观点由来已久,某段时期甚至相当突出。早在1871年,开尔文勋爵就曾在英国科学促进会的一次学术会议上提出过这种可能性。他提出“生命的种子很有可能是由陨石带到地球上来的。”人们本来一直把这种想法看成是挺另类的观点,但是,1969年9月的一个星期天改变了人们的看法。
现在,大多数生物学家是这么认为的:无论是什么促使了生命的发生,在整个地球漫长的历史中,都只发生了一次,那是生物学史上最不同寻常的事件,很可能也是所有我们已知的事情中最重要的一件。这世上所有活着的生物,植物也好,动物也好,全都始于同样的一种原始抽动。在难以想象的遥远的过去,某一个创世时刻,有一小团化学物质躁动了一下,于是,就有了生命。