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150年前達(dá)爾文發(fā)表了著名的《物種起源》，提出地球生命由無生命物質(zhì)進(jìn)化而來。但對于生命起源科學(xué)界至今仍眾說紛紜。美國太空網(wǎng)2月6日撰文對地球生命起源進(jìn)行探討。 以下為文章全文。
如果被放置太長時(shí)間，腐肉將最終成為蛆和真菌的“領(lǐng)地”。我們現(xiàn)在知道，蛆是由蒼蠅卵孵化而來，真菌則是由空氣中的孢子形成，但在過去的時(shí)候，絨毛狀真菌和蠕動(dòng)的白蛆卻被視為有關(guān)生命起源的一個(gè)證據(jù)，即整個(gè)生物體能夠自然而然地由腐肉或者其它確定的無生命物質(zhì)產(chǎn)生。 無需產(chǎn)生 本就存在 19世紀(jì)60年代初，法國化學(xué)家路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)證明類似這樣的“自生”過程不可能發(fā)生，空氣中本身就充滿細(xì)菌、孢子以及其它類型繁殖生命的物質(zhì)。1859年，查爾斯·達(dá)爾文(Charles Darwin)在英吉利海峽對岸發(fā)表了大名鼎鼎的《物種起源》。他在書中指出生命形態(tài)一直處于變化之中，會隨著時(shí)間流逝進(jìn)化成新的物種。 對于地球生命起源，巴斯德的實(shí)驗(yàn)和達(dá)爾文的理論導(dǎo)致兩個(gè)相反的結(jié)論出現(xiàn)。巴斯德認(rèn)為，他的工作支持了上帝創(chuàng)造生命這種神學(xué)觀點(diǎn)。既然生命無法由無生命物質(zhì)自然產(chǎn)生，那么，如果沒有一位神圣造物主的幫助，早期地球的第一個(gè)生命體是無法產(chǎn)生的。達(dá)爾文生命隨時(shí)間進(jìn)化的理論則指出，地球上的第一個(gè)生命體應(yīng)該是由無生命物質(zhì)自然進(jìn)化而來。 19世紀(jì)末20世紀(jì)初，隨著科學(xué)家進(jìn)一步了解遺傳和細(xì)胞生物化學(xué)的復(fù)雜性，他們對生命如何起源愈發(fā)困惑。對于這個(gè)問題，有人提出一項(xiàng)大膽假設(shè)，從沒有所謂的“產(chǎn)生”這個(gè)過程，生命一直就是宇宙的一個(gè)固有組成部分。以色列技術(shù)學(xué)院生物學(xué)歷史學(xué)家、《地球生命的產(chǎn)生》(The Emergence of Life on Earth)一書作者艾麗絲·弗萊(Iris Fry)說：“宇宙和物質(zhì)是永恒的，生命也是永恒的，他們一直存在，并不需要由物質(zhì)產(chǎn)生。如果這個(gè)假設(shè)成立，我們便可解釋生命起源問題。” 泛胚種論 弗萊指出，德國的赫爾曼·馮·赫爾姆霍茨(Hermann von Helmholtz)、英國的凱爾文勛爵(Lord Kelvin)以及瑞典的斯凡特·阿累尼烏斯(Svante Arrhenius)等科學(xué)家，均認(rèn)為“生命的種子”在宇宙中漂泊，只要條件允許，它們便會在任何行星生根發(fā)芽——這種認(rèn)為宇宙到處存在“生命種子”的理論被稱之為“泛胚種論”(Panspermia)假設(shè)。所不同的是，赫爾姆霍茨、凱爾文以及其他科學(xué)家認(rèn)為，生命搭乘隕石來到行星。阿累尼烏斯及其他科學(xué)家則認(rèn)為，以孢子形式受到保護(hù)的“生命種子”可以借助太陽輻射駕臨行星。 弗萊說，當(dāng)前使用的術(shù)語“泛胚種”忽視了歷史上出現(xiàn)的生命起源理論以及這個(gè)術(shù)語的特定含義。“現(xiàn)在的科學(xué)家并不相信宇宙是永恒的，同時(shí)也不相信生命是永恒的。宇宙論已經(jīng)發(fā)生變化。人們開始意識到宇宙也有一個(gè)開始并且一直向外擴(kuò)張，整個(gè)永恒理論就此土崩瓦解。”弗萊指出，過去的時(shí)候，人們利用永恒論宣揚(yáng)一種哲學(xué)觀點(diǎn)，即生命和物質(zhì)是無法建立聯(lián)系的單獨(dú)實(shí)體，但當(dāng)前絕大多數(shù)科學(xué)家均認(rèn)為生命起源于無生命物質(zhì)。她說：“一些科學(xué)家認(rèn)為生命可能借助隕星或者彗星從外太空來到地球，他們也并不懷疑另一顆行星上的物質(zhì)在一確定時(shí)刻產(chǎn)生了這些生命。” 胚種遷移論 現(xiàn)在，一些科學(xué)家用“胚種遷移”(Transpermia)這個(gè)術(shù)語描述生命在行星間的遷移。弗萊更喜歡用“胚種遷移”而不是“泛胚種”，以避免與舊的含義混淆。一些研究太空中有機(jī)分子的科學(xué)家也使用“胚種遷移”描述這些分子遷移到類地行星。“但這既不是真正意義上‘胚種遷移論’也不是‘泛胚種論’，因?yàn)樗傅牟⒉皇巧w移，而是可能充當(dāng)生命構(gòu)成的物質(zhì)遷移。” 有機(jī)分子對生命形成意義重大，雖然科學(xué)家已在太空中發(fā)現(xiàn)大量有機(jī)分子以及可能存在生命的隕星和彗星，但這并不能說明生命一定從外太空來到地球。一些實(shí)驗(yàn)顯示，生命從一顆行星遷移到另一顆行星在理論上是可能的，在遷移過程中，生命必須具有相當(dāng)大的忍耐力。然而，太空環(huán)境對向地球遷移的生命充滿“敵意”，如果暴露在真空、高溫和輻射環(huán)境，等待這些生命的將是死亡。 除此之外，地球大氣層也成為外太空生命遷移的一道屏障。歐洲科學(xué)家最近進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，微生物無法在穿越大氣層時(shí)遭遇的惡劣環(huán)境中幸存下來。由于早期地球本身也可能擁有大量有機(jī)物質(zhì)，一些科學(xué)家甚至質(zhì)疑隕星和彗星帶來的有機(jī)物質(zhì)是否是生命起源的一個(gè)必要條件。 弗萊說，生命是否從太空遷移到地球應(yīng)該是一個(gè)開放的問題。“在地球形成之時(shí)，太陽系正在經(jīng)歷擴(kuò)張過程，行星之間存在物質(zhì)交換。這是一個(gè)異常猛烈的時(shí)期，一些小游星曾撞擊地球。舉個(gè)例子來說，生命可能起源于火星，而后遷移到地球。雖然存在這種可能性，但我無法理解生命為何要在那里起源。” |
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