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第2节 最早的生命是如何产生的(生命起源猜想)
  神创论
  “生命由何而来?”这个问题从人类诞生之日起便一直困扰着我们。在科学产生之前的很长一段时间里,人们无法解释自然中的一些现象,于是便倾向于借助超自然的事物进行解释。所以几乎在所有的民族历史中,都曾有过关于生命诞生的神话。例如中国的女娲造人,西方的上帝造人等。这些神话有的简单有的复杂,有的已经成为了一种文化,至今仍然被一部分人所相信,但是从科学的角度来看,这些都是属于没有任何依据的幻想。
  神创论认为,地球以及世上的万物都是上帝创造出来的。地球上的生命自从被上帝创造出来以后,便没有发生任何变化。在过去那个时代,人们大多相信自己生活的世界是上帝有计划有目的地设计和创造出来的,并且被上帝制定出来的法则所主宰。不仅仅是普通人,就连那个年代的著名学者都坚定不移地相信圣经上面的解释,神创论的思想对那个时代的科学发展产生了很大的影响。
  在中古世纪,由于受到天主教传统势力的影响,神创论在欧洲占有很大的优势。后来大批的学者极力想摆脱教会的思想统治,宣传无神论,开展了轰轰烈烈的宗教改革和文艺复兴运动。但是对于生命起源的问题,仍然没有提出一个完整的学说可以和神创论相抗衡。直到1859年,英国的生物学家达尔文提出了“生物进化论”,受到了很多学术界人士的认可。达尔文的理论在比较合乎逻辑的基础上很好的排除了上帝的作用,有利地代替了神创论的观点。书中例举出了大量例子证明形形色色的生物都不是上帝创造的,而是在长期的自然选择下不断发展变化的。达尔文提出的生物进化论学说,摧毁了各种唯心的神造论。
  宇生说
  “宇生说”认为,宇宙太空中的“生命胚种”可以随着陨石或其他途径跌落在地球表面,成为地球生命最初的开始。还有一种说法认为,地球上最早的生命或构成生命的有机体,来自宇宙中其他星球或星际尘埃。一些微生物孢子可以借助星际尘埃颗粒来到地球,从而给地球带来了初始的生命。持这一观点的人似乎忽略了客观的宇宙空间的物理条件。像紫外线这样的各种高能射线以及温度等条件都可以对生命造成致命的伤害。即使这些生命存在,在它们随着陨石穿越大气层到达地球的过程中,也会被高温杀死。所以说像微生物孢子这类的生命形态不大可能来自于地球之外的星球。但是,也有一些学者认为,一些构成生命的有机物也有可能来自宇宙空间。
  1969年,科学家在一颗坠落在澳大利亚麦启逊镇的炭质陨石中发现了18种氨基酸,其中6种是构成生物的蛋白质分子所必须的。科学研究表明,像氨基酸、嘌呤、嘧啶等有机分子可以产生在星际尘埃的表面。这些有机分子可以通过彗星或陨石来到地球,并演变成地球最原始的生命。根据2011年8月国外媒体报道,科学家宣布已经在来自外太空的陨石中发现了DNA的组成成分。不仅如此,另有科学研究小组发现了一些关于在古生物过程中扮演重要作用的分子特征。这些被认为是早期地球的生命形式。根据这份最新的研究结果显示,地球上的生命形式的确有来自于宇宙的某个地方的可能性。
  自然发生论
  自然发生论又称“自生论”或“无生源论”,这是19世纪前广泛流行的理论。持这一观点的人认为生物可以由非生物产生,或者由另一些截然不同的物体产生。汉初董仲舒便有“无天而生未之有也,天者万物之祖,万物非天不生”之说。在西方,亚里士多德就是一个自然发生论者。人们根据自己双眼看到的现象,如腐肉会产生蛆,久不洗澡会生虱子等,得出了低等生物是由非生命物质自然产生的结论。有的人还做了“实验”证明这一理论:将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中,放在暗处,21天后就会“产生”老鼠。
  古埃及人认为,尼罗河的淤泥在眼光的长期曝晒下,可以生出鱼、青蛙、蛇、鼠等动物。古印度人认为,汗液和粪也可以产生虫类。古希腊哲学家德谟克利特认为:温暖的太阳照在最初的泥土上后便生长出泡状的东西,然后再形成鱼类动物。这些动物有一些爬上了陆地,便成为陆生动物,人类也便产生了。到了中世纪,自然发生学说有了戏剧性的发展,那时有人相信,世界上的一些地方会长出鹅来,南瓜里会长出羔羊和矮人。以致于在17世纪初出版的英国大百科全书中便有关于“鹅树”的记载。
  为了否定自然发生学说,18世纪时,意大利生物学家斯巴兰让尼做了一个实验。他将肉汤置于烧瓶中加热,煮至沸腾后再让其自然冷却。如果将烧瓶敞口放置,肉汤中很快就会繁殖出很多微生物;如果在瓶口加上一个棉塞,肉汤中便不会产生微生物。由此斯巴兰让尼得出结论:肉汤中滋生的生物来自空气,并不是自然发生的。
  对于这个结论,一些坚持自然发生论的人并不服气。他们的理由是那些空气中的“生命力”在高温的环境下被煮死了。他们认为生命的自然发生需要一定的条件。氧气的存在是发酵和生命所必须的条件,消毒并封口后的器皿中缺少氧气,因此生命产生的条件被破坏了。直到1860年,法国微生物学家巴斯德设计了一个简单但令人信服的实验,彻底否定了自然发生说。
  化学起源说
  “化学起源说”是由前苏联的奥巴林提出的,他认为地球上的生命是由非生命的物质经过长期的化学过程逐步演变而来的。化学起源说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在漫长的时间里由非生命物质逐步转化而来。
  1953年,美国学者米勒模拟原始地球的条件和原始大气的成分,合成了多种氨基酸,为化学起源说提供了有力的证据。米勒的实验假设在生命起源之初大气层中只有氰气、氨气和水蒸气等,其中并没有氧气。他把这些气体放入模拟的大气层中,通电引爆之后通过检测发现了蛋白质。蛋白质是生命存在的形式,因此他认为可以证明生命是由此进化而来的。
  热泉生态系统
  20世纪70年代以来,部分学者提出生命的起源可能与热泉生态系统有关。科学家们在东太平洋的加拉帕戈斯群岛附近发现了几处深海热泉,在这里生活着包括管栖蠕虫、蛤类和细菌等生物群落。这些生物群落生活在具有一个有着300℃以上高温、高压、缺氧、偏酸和无光的环境中。一些自养型细菌利用热泉喷出的硫化物所得到的能量去还原CO2,从而制造有机物,其他动物便以这些细菌为食而维持生活。
  迄今所发现的古细菌,大多生长在高温、缺氧、含氧、含硫和偏酸的环境中,而这种环境和热泉喷口附近的环境非常相似。有着大量硫化物、CH4、H2和CO2等物质的热泉喷口和地球形成时的早期环境也极为相似。因此一些学者认为热泉生态系统和生命的起源一定有着某种联系。
  部分学者认为,热泉喷口附近的环境可以为生命的出现以及生命延续提供所需的能量和物质,同时还可以避开地球以外的物体撞击地球时所造成的危害。可以说热泉生态系统是孕育生命的理想场所。但也有一些学者认为,生命可能是从地球表面产生,然后才蔓延到深海热泉喷口周围。强烈的撞击毁灭了地球表面所有的生命,而隐藏在深海喷口附近的生物幸存下来便繁衍后代。所以说,尽管这些喷口附近的生物不是地球上最早出现的,但却有可能是现存所有生物的共同祖先。
  关于生命起源的问题一直充满着疑惑和矛盾。尽管出现了多种关于生命起源的学说,但是没有一种学说能够拿出足够的证据令人们信服。很多研究人员失望而归,即便曾经掌握了大有希望的线索,到最后还是一无所获,多年的努力付之东流。或许地球上的生命在生根发芽之前便已经在别的地方形成了。所以想要找到一个生命起源于地球的合理解释是那么困难。不过科学家经过多年的研究,虽然不能完全给出一个明确的答案,但是他们在该领域也获得了一些令人吃惊的进步。
 
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