生命從何而來?這個問題至今仍然是個未解之謎,下面我們就羅列一下古往今來關于生命起源的幾大猜想:
猜想一:化學起源論
這一假說被廣大學者普遍接受,假說認為地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后,在極其漫長的時間內,由非生命物質經過極其復雜的化學過程,一步步演變而成。分四個階段:一是從無機小分子生成有機小分子的階段,即生命起源的化學進化過程是在原始的地球條件下進行的;二是從有機小分子物質生成生物大分子物質;三是從生物大分子物質組成多分子體系;四是有機多分子體系演變為原始生命。
猜想二:神創論
早期的神創論認為生物界的所有物種,包括人以及天體和大地,都由上帝創造出來。世界萬物一經造成,不再發生任何變化,即使有變化,也只能在該物種的范圍內發生變化,是絕對不可能形成新的物種的。早期的神創論還認為,各種生物之間都是孤立的,相互之間沒有任何親緣關系。
但隨著科學的不斷發展,這種帶有些許迷信色彩的假說早已站不住腳,遺傳學、解剖學研究的結果已經證實,不同生物之間有不同程度的親緣關系、同種生物也在動態變化。于是新的神創論隨之而生:
新的神創論則更貼近現實、接近科學:它認為地球上的人和其他生物,甚至是宇宙中的萬物都是由更高等的生物創造出來的,他們創造了一個完美的、和諧的,并且可以自給自足的一個完整生態圈。也就是說新的神創論中所謂的“神”,是指一種更高等的、更富智慧的生物,而不是早期神創論中的帶有迷信色彩的“神”。這個觀點更具現實意義,著名的Space X、特斯拉電動汽車創始人埃隆·馬斯克也是這一理論的支持者。
猜想三、宇宙生命論
早在1907年,著名瑞典化學家阿累尼烏斯提出,生命的種子在宇宙中廣泛存在,第一批地球生命可能來自天外。到了1968年,科學家們在太空中發現了星際分子。有的星際分子在適當條件下可以轉化成氨基酸,而氨基酸是生命的基礎分子。這使更多科學家投身到星際分子觀測研究中來。
到目前為止,天文學家在星際云中共發現了100多種分子,而且在銀河系中心附近正在形成恒星的云中,還發現了最簡單的氨基酸——甘氨酸,這些新奇發現大大激發起了人們探索天外生命的熱情。
但這一理論在科學界仍存在質疑和爭論:宇宙空間的物理條件,如紫外線等各種高能射線以及溫度等對生命都是致命的,即使有這些生命,在它們隨著隕石穿越大氣層到達地球的過程中,也會因溫度太高被殺死。
猜想四、自然發生論
19世紀前廣泛流行的理論,如我國古代認為“腐草化為螢”“腐肉生蛆”等,認為“生命是從無生命物質自然發生的”。但這一理論已經被科學否定:18世紀時,意大利生物學家斯巴蘭讓尼發現,將肉湯置于燒瓶中加熱,沸騰后讓其冷卻,如果將燒瓶開口放置,肉湯中很快就繁殖生長出許多微生物;但如果在瓶口加上一個棉塞,再進行同樣的實驗,肉湯中就沒有微生物繁殖。實驗證明肉湯中的小生物來自空氣,而不是自然發生的。1860年,法國微生物學家巴斯德設計了一個簡單而令人信服的實驗——曲頸瓶實驗,徹底否定了自然發生說。
猜想五、熱泉論
20世紀70年代以來,科學家在東太平洋的加拉帕戈斯群島附近發現了幾處深海熱泉,迄今已發現數十個這樣的深海熱泉生態系統。這里生活著包括管棲蠕蟲、蛤類和細菌等興旺發達的生物群落,它們生活在一個高溫(熱泉噴口附近的溫度達到300 ℃以上)、高壓、缺氧、偏酸和無光的環境中。這些化能自養型細菌能利用熱泉噴出的硫化物(如H2S)所得到的能量去還原CO2而制造有機物,然后其他動物以這些細菌為食物而維持生活。
由于現今所發現的古細菌,大多都生活在高溫、缺氧、含硫和偏酸的環境中,這種環境與熱泉噴口附近的環境極其相似;熱泉噴口附近不僅溫度非常高,而且又有大量的硫化物、CH4、H2和CO2等,與地球形成時的早期環境相似。因此,部分學者認為,熱泉噴口附近的環境不僅可以為生命的出現以及其后的生命延續提供所需的能量和物質,而且還可以避免地球以外物體撞擊地球時所造成的有害影響,因此熱泉生態系統是孕育生命的理想場所。另一些學者認為,生命可能是從地球表面產生,隨后就蔓延到深海熱泉噴口周圍。以后的撞擊毀滅了地球表面所有的生命,只有隱藏在深海噴口附近的生物得以保存下來并繁衍后代。因此,這些噴口附近的生物雖然不是地球上最早出現的,但卻是現存所有生物的共同祖先。
猜想六、生命可能源于淡水池塘
據《新科學家》雜志報道,圣克魯斯加利福尼亞大學的研究人員認為,地球生命可能起源于淡水池塘,而不是學術界普遍認為的深海熱源附近。他們認為淡水比咸水更有可能孕育生命,盡管已知的最古老的生物化石是海洋生物的,但生命實際上起源于淡水池塘。
他們通過一組實驗來論證了他們的觀點:阿佩爾與他的同事將早期地球的物質成分在淡水的條件下制造出了一種“泡”,而這種泡后來被證明是一種能自我復制蛋白質,它的本質就是DNA!只不過是被一種叫泡的薄膜圍繞。而相同的實驗在咸水的環境下卻不能得到相同的結果。這個研究結果對海洋起源學說提出了質疑,但卻與達爾文的理論不謀而合:一個世紀以前,達爾文在他的個人書信中曾經猜想,生命起源于“富含氨和磷的有機鹽、光、熱、電等相關物質的小池塘中。”
猜想七、奧巴林的生命起源說
研究人員發現,溶解在水中的生物大分子,在一定濃度、溫度和酸堿度條件下,可以聚集成小顆粒,這種小顆粒就是著名生命起源學者奧巴林所說的團聚體。奧巴林認為,在原始海洋中首先產生的形態實體就是這種團聚體,他的理論稱為團聚體生命模型。
然而用于團聚體研究的大分子物質都是通過生物合成的,在這種情況下也不可能完全遵循古地質條件下的進化情景,因為模擬地球原始條件下,到目前為止,還沒有能夠成功地通過非生物的途徑合成出當今的生物大分子。
猜想八、微球體生命模型
微球體生命模型可能更接近生命誕生之初的進化情景。模擬原始地球的火山環境,科學家合成了一種類似蛋白質的物質,把這種物質溶解在沸騰的鹽水或水中,冷卻后溶液中形成了大量小球。這種小球就是美國科學家弗克斯所說的微球體。微球體結構穩定,大小跟細胞相似,具有細胞那樣的膜,也能以出芽方式繁殖……表現出了原始的生命活性,這說明微球體可能就是今天地球上所有生物的共同祖先。
猜想九、生命實驗論
地球上的生命可能是一個生命實驗的一部分。在這種猜測中,宇宙中普遍存在著生命,但其存在形式與可能我們完全不同,地球上的生命是他們的一項生命實驗的產物。在這種情況下地球生命可能有兩種結局,都取決于這項生命實驗的目的:
第一種比較令人欣慰,生命實驗的初衷可能是為了創造出一種與試驗者具有同等或相近文明水平的星球,這樣的話我們地球生命的結局可能就完全依賴于我們自身。
第二種對地球生命來說是可怕的,實驗就是實驗,它有它的目的,只是我們無從知曉,不管目的是什么,它都會有終結的一天,那就意味著地球生命都有一個無法逃避的末日。
結論
盡管人們還不清楚最原始的生命究竟是什么,但是生命在剛剛誕生的時候結構應該是極其簡單的,甚至還沒有細胞結構,是經過了相當漫長的進化,才誕生了具有細胞結構的細菌。地球上最古老的生命證據是在澳大利亞西部發現的,就在澳洲大陸西北角。澳洲大陸是地球上最古老的大陸,在這里我們可以找到原始生命留下的蛛絲馬跡。在西海岸的這個海灣里,有一些很像腳踏石的石頭,摸起來又軟又粘,是生活在上面的藻類形成的,叫疊層石。這是35億年前形成的疊層石,上面布滿了藍綠藻。它們樣子很像發菜,是目前發現的最古老的原始生命。