科学百科
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生物

地球生命的起源

地球上的生命是如何起源的?这个问题早在数千年前,人们就曾努力探讨过。至今,众多的科学家们仍然没有停下探索的脚步,希望能解释生命是怎样开始的,因而形成了各种各样的生命起源理论。

最传统也最不可信的说法是自然发生说。公元前4世纪的亚里士多德认为生命可以从非生命的物质中自然发生。按照他的说法,昆虫可以由早晨的露水和粪土结合在一起生成。亚里士多德的这种观点一直持续到13世纪,当时比利时医生范·赫尔蒙特还开了一个能生出小老鼠的方子来:把破衬衣用人体汗水浸透,然后和小麦放在一块,塞进一个瓶子里,让它们发酵,小老鼠就会从发酵的破衬衣和小麦中长出来,这当然十分荒谬。

1864年,法国化学家巴斯德进行了著名的“曲颈瓶”实验:他把煮沸的肉汤放到烧瓶里,再把烧瓶拉成S形,这样就能让新鲜空气进入到瓶子里,而S形的长颈瓶壁能够减少细菌或微生物随空气飘入瓶子里的概率。实验结果证明,即使在这样的长颈瓶子里,微生物这样简单而微小的生命都不会自然发生,更何况是复杂的生命。这个实验有力地否定了自然发生论。

支持者较多的说法是宇宙发生说。这种学说认为宇宙是生命的来源地,陨石是运载生命种子的“飞船”,陨石通过撞击地球的方式,把它们带进了地球。在地球的适宜条件下,来自宇宙的生命就生存发展起来了。

地球的演化示意图

早在19世纪70年代,维克拉玛辛、霍伊尔等一些科学家,就在遥远的恒星周围的尘粒中发现了一些奇怪的东西,他们估计这些东西是生命的痕迹。由此,他们做出以下推断:有一颗与太阳相仿的不知名的恒星,在它的轨道中,运行着一颗相当微小的彗星。在这颗彗星的内部存在一种孢子,这种孢子处于安眠状态,而且十分微小,只有在显微镜下才能看到。正是这个孢子蕴涵了生命的元素。后来由于恒星的引力突然发生了变化,导致这颗彗星脱离了原轨道,这就使它有机会闯进了太阳系,撞击到了地球上。巨大的撞击力使彗星破碎开来,休眠了几亿年的孢子就从彗星体内被抛进了地球表面温暖的海洋中。受到了某些催化剂的作用,在经过了一些化学反应和生物反应后,孢子中的元素就形成了地球上最原始的生命。经过33亿年的进化,地球也就变成了有生命的行星。

比较新的学说是化学进化说。这个学说认为,早期地球的大气里存在丰富的有机分子,在漫长的岁月里,这些有机分子产生了一种能临时组合在一起的相互关联的结构,时间一长,这种分子周围就产生了一层黏稠状的东西。随着外界环境的变化,它能排放出一部分有机分子,也能接受另一类有机分子。它具备了最简单的代谢和繁殖功能,而这些功能就是生命属性的基本特征,因此,可以把这种复合分子看做最初的生命。这种形式很简单的生命,在自然选择之下,进化成为各种各样的高级生物体。虽然关于生命起源的说法众多,但由于缺乏证据,始终无法彻底揭开生命起源的秘密。