一口气看完生命的起源

发布日期：2024-09-19 14:15

来源类型：局座召忠 | 作者：陈怡蓉

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其实生命的起源一直以来都是学者们一直很纠结的问题。比如，最早的生命到底是咋来的？

这听起来很哲学，实际上我们仔细思考一下，最早的生命应该就是从非生命物质演化而来的。所以，西游记里孙悟空从石头里蹦出来这件事，虽然看起来很神话。但如今看来，最早的生命道真有可能就是这样出现的。

那么非生命物质究竟是怎么演化成生命体呢？今天，我们就来聊一聊这个话题。

巴斯德鹅颈瓶实验

从古至今，人们一直对第一个生命是怎么来的比较感兴趣。最早人们还无法利用科学仪器以及科学思维了解世界时，当时的人们是用上帝来解释生命的起源。

但后来，随着文艺复兴和启蒙运动的发展，人们逐渐开始质疑上帝创造了万物。因为根据上帝创造万物的说法，生物种类应该是不变的，但是达尔文在长年的实地考察，就发现物种并非是不变的。于是，他在《物种起源》中揭示了生物物种是不断演化而来的。既然生命是不断演化而来的，那就说明生命或许存在一个起点，那么这个起点究竟是怎么来的呢？

最早，人们观测到肉汤放久了之后，会自动长出霉菌，于是认为生命可以从无到有地产生。这就是自然发生论。自然发生论认为：腐草可以化为萤火虫，淤泥可以长出老鼠，腐肉可以生蛆。

但是巴斯德做了一个实验，否决了这个假说，这个实验就是著名的鹅颈瓶实验。

巴斯德将肉汤放在两个烧瓶中，第一个烧瓶是普通的敞口烧瓶，细菌可以通过空气直接与烧瓶内肉汤接触，结果没多久，这个烧瓶内的肉汤就腐败了。

第二个烧瓶是鹅颈瓶，鹅颈瓶和敞口烧瓶一样，都没有封口，但4年过去了，鹅颈瓶依旧清澈无比。现在鹅颈瓶里的肉汤还在博物馆里放着，100多年过去了，依旧清澈无比。

巴斯德鹅颈瓶实验告诉了人们：生命并不能自发地产生。既然生命不能自然地产生，那么生命究竟是怎么来的呢？

米勒实验

1953年，当时还是学生的米勒做了一个模拟地球早期环境的实验，他先把烧瓶内的空气抽走，然后充入从其他科学家那里打听到了早期地球大气成分，并使用电击的形式模拟地球早期多雷电天气，并将烧瓶内的水煮沸，让水蒸气和其他气体在密闭的环境中不断循环，通过分析最后的生成物。

结果，实验进行了第一天，烧瓶内就产生了浑浊的物质，一周之后，米勒将沉淀在容器底部的生成物进行分析，结果显示：该烧瓶内共生成了20多种有机物，其中有氨基酸，我们知道氨基酸是组成生命的重要成分。

后来，米勒实验被人质疑，因为当时他充入的空气成分不对，人们根据最新研究出的早期地球大气成分，再次进行米勒实验，分析结果显示，沉淀物中依然存在着氨基酸。也就是说，无机物在一定条件下可以生成小分子的有机物。

至此，米勒实验已经解释了，生命需要的成分可以从非生命物质中演变而来。

但是，这些有机物究竟是怎么组成生命的呢？地球上第一个生命又是怎么来的呢？

海底热泉口假说

有了氨基酸，并不代表有了生命，氨基酸就相当于乐高的积木，需要按照图纸一个个拼接起来，才有可能形成生命。

我们知道，地球早期由于没有大量游离氧，因此无法形成臭氧层，紫外线可以穿透大气层直接照射到地面上，因此地球表面并不适宜生命起源。足够深的海水可以隔绝一部分紫外线，因此生命可能诞生于海洋。

但海洋这么大，哪里才是生命诞生的地方呢？后来，科学家在海底热泉口发现了端倪，我们知道这里的温度非常高，大约在300-400摄氏度，而且这里足够深，因此水呈超临界态。

再加上这里是强酸、强碱地带，原本这里不该存在生命才是，但科学家发现这里生机勃勃，一些鱼虾以及其他藻类在这里生机旺盛。

因此科学家们猜测，这里可能是生命诞生的地方，这就是海底热泉口假说。

之所以有这个假说，是因为科学家们仔细研究发现，这里的存在着高浓度离子浓度差，以及周围物质疏松多孔。

疏松多孔的小孔，可以像细胞膜一样将各种细胞器包裹在里面。

它们可以利用氢离子定向移动为自己提供能量。

也就是说，早期生命其实非常粗糙，它们没有细胞膜，没有大量细胞器，不能移动。

之后，这些生命在演化中拥有了细胞膜，可以移动，并且有了各种细胞器，可以进行运动、交流，甚至交配。于是，就逐渐演化出了地球各种不同的生物形态。

总结

我们会发现，生命是从无机物中诞生的，而无机物转化为有机物的过程，离不开地球早期各种极端环境。

从有机物到生命的过程，发生在海底热泉口附近，这是因为海底热泉口附近有高浓度的离子浓度差，以及疏松多孔的物质，让早期生命能够在这里产生。

其实，我们也可以用这个去判断别的星球是否有生命。比如NASA判断木卫二上可能存在着生命，并不是因为它们直接观测到了木卫二生命的存在，而是NASA观测到木卫二上有冰层，冰层之下可能存在液态水，再加上他们观测到木卫二上有火山喷发过的迹象。因此科学家就判断木卫二上也存在着和地球一样的海底热泉口，因此木卫二上具备了生命起源的环境。