第45章有關(guān)生命起源的幾種假說

　　生命起源，指的是生命何時、何處、特別是怎樣起源的問題，是現(xiàn)代自然科學(xué)尚未完全解決的重大問題，是人們關(guān)注和爭論的焦點。

　　歷史上對這個問題存在著多種臆測和假說。隨著認識的不斷深入和各種不同的證據(jù)的發(fā)現(xiàn)，人們對生命起源的問題有了更深入的研究。

　　比較著名的假說有如下幾種：

　　創(chuàng)造論：創(chuàng)造論否認一切的事物是自然形成的說法。它認為哪怕是正在呼吸的空氣，也是需要被創(chuàng)造才得以產(chǎn)生。目前人類正在面臨各種自然資源枯竭，生態(tài)平衡被破壞而帶來的各種災(zāi)難的情況下，對大自然的駕馭更是感到無能為力。人類無能為力的時候，還能做什么呢？唯有依靠神。這不是愚昧，而是人的本能就是這樣。

　　創(chuàng)造論已經(jīng)被證明為是一種荒謬的解釋。這種解釋的根源是類比于人的制造能力，以及對概率論的錯誤應(yīng)用。

　　現(xiàn)代科技使人類擁有了非凡的制造能力，但卻對更多的生命問題無能為力，原因也在于生命是自組織的而不是被制造的，制造能力再大也無能為力。

　　自然發(fā)生說：又稱“自生論”或“無生源論”，認為生物可以隨時由非生物產(chǎn)生，或者由另一些截然不同的物體產(chǎn)生。中世紀有人認為樹葉落入水中變成魚，落在地上則變成鳥等。

　　自然發(fā)生說是19世紀前廣泛流行的理論，這種學(xué)說認為，生命是從無生命物質(zhì)自然發(fā)生的。

　　1860年，法國微生物學(xué)家巴斯德設(shè)計了一個簡單但令人信服的實驗，徹底否定了自然發(fā)生說。

　　化學(xué)起源說：化學(xué)起源說是被廣大學(xué)者普遍接受的生命起源假說。這一假說認為，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(nèi)，由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程，一步一步地演變而成的。

　　伴隨著達爾文《物種起源》一書的問世，生物科學(xué)發(fā)生了前所未有的大變革，同時也為人類揭示生命起源這一千古之謎帶來了一絲曙光，這就是現(xiàn)代的化學(xué)進化論。

　　《物種起源》全名《論依據(jù)自然選擇即在生存斗爭中保存優(yōu)良族的物種起源》是英國生物學(xué)家查爾斯·達爾文系統(tǒng)闡述生物進化理論基礎(chǔ)的生物學(xué)著作，1859年11月24日在倫敦出版。

　　達爾文根據(jù)20多年積累的對古生物學(xué)、生物地理學(xué)、形態(tài)學(xué)、胚胎學(xué)和分類學(xué)等許多領(lǐng)域的大量研究資料，以自然選擇為中心，從變異性、遺傳性、人工選擇、生存競爭和適應(yīng)等方面論證物種起源和生命自然界的多樣性與統(tǒng)一性。

　　《物種起源》不僅開創(chuàng)了生物學(xué)發(fā)展史上的新紀元，使進化論思想滲透到自然科學(xué)的各個領(lǐng)域，而且引起了整個人類思想的巨大革命，在世界歷史進程中有著廣泛和深遠的影響。

　　1953年，美國芝加哥大學(xué)研究生米勒在其導(dǎo)師尤利指導(dǎo)下，完成了米勒實驗。

　　米勒在他的實驗中假設(shè)在生命起源之初大氣層中只有氰氣、氨氣和水蒸氣等物，其中并沒有氧氣等，當他把這些氣體放入模擬的大氣層中并通電引爆后，發(fā)現(xiàn)其中產(chǎn)生了些蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)是生命存在的形式，因此他認為生命是從無到有的理論將可確立了。證明生命是進化而來的。

　　但米勒的實驗也有很多的疑點，例如所使用的能量大小，不同氣體的配合等。雖然都產(chǎn)生了氨基酸、醣類等物質(zhì)，但仍不能證明這就是生命的起源。因為他所假設(shè)的大氣層不能證明是原始的大氣層，所得的結(jié)果就是不確定的。米勒本身也承認他的實驗與自然界生命起源相距仍很遙遠。并且現(xiàn)代科學(xué)發(fā)現(xiàn)在火星上有氧氣存在卻沒有生命，那么米勒假設(shè)大氣層中沒有氧氣存在故沒有生命之說就不成立，因此無法證明生命起源是由單細胞進化而來的。

　　宇宙生命論：這一假說提倡“一切生命來自生命”的觀點，認為地球上最初的生命來自宇宙間的其他星球，即“地上生命，天外飛來”。這一假說認為，宇宙太空中的“生命胚種”可以隨著隕石或其他途徑跌落在地球表面，即成為最初的生命起點。

　　現(xiàn)代科學(xué)研究表明，在已發(fā)現(xiàn)的星球上，自然狀況下是沒有保存生命的條件的，因為沒有氧氣，溫度接近絕對零度，又充滿具有強大殺傷力的紫外線、X射線和宇宙射線等，因此任何“生命胚體”是不可能保存的。這個假說實際上把生命起源的問題推到了無邊無際的宇宙中去了，同時這個假說對于“宇宙中的生命又是怎樣起源”的問題，仍是無法解釋的。

　　宇生說：這一假說認為，地球上最早的生命或構(gòu)成生命的有機物，來自于其他宇宙星球或星際塵埃。持這種假說的學(xué)者認為，某些微生物孢子可以附著在星際塵埃顆粒上而落入地球，從而使地球有了初始的生命。

　　但我們知道，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條件對生命都是致命的，而且，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，也會因溫度太高而被殺死。因此，像微生物孢子這一水平的生命形態(tài)看來是不大可能從天外飛來的。

　　但是，一些學(xué)者認為，一些構(gòu)成生命的有機物完全有可能來自宇宙空間。1969年9月28日，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，墜落在澳大利亞麥啟遜鎮(zhèn)的一顆炭質(zhì)隕石中就含有18種氨基酸，其中6種是構(gòu)成生物的蛋白質(zhì)分子所必須的。科學(xué)研究表明，一些有機分子如氨基酸、嘌呤、嘧啶等分子可以在星際塵埃的表面產(chǎn)生，這些有機分子可能由彗星或其隕石帶到地球上，并在地球上演變?yōu)樵嫉纳?p>　　熱泉生態(tài)系統(tǒng)：生命的起源可能與熱泉生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)，這是部分學(xué)者提出的觀點。20世紀70年代末，科學(xué)家在東太平洋的加拉帕戈斯群島附近發(fā)現(xiàn)了幾處深海熱泉，在這些熱泉里生活著眾多的生物，包括管棲蠕蟲、蛤類和細菌等興旺發(fā)達的生物群落。

　　這些生物群落生活在一個高溫（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(huán)境中。首先是這些化能自養(yǎng)型細菌利用熱泉噴出的硫化物所得到的能量去還原二氧化碳而制造有機物，然后其他動物以這些細菌為食物而維持生活。迄今科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)數(shù)十個這樣的深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)，它們一般位于地球兩個板塊結(jié)合處形成的水下洋嵴附近。

　　由此，部分學(xué)者認為，熱泉噴口附近的環(huán)境不僅可以為生命的出現(xiàn)以及其后的生命延續(xù)提供所需的能量和物質(zhì)，而且還可以避免地外物體撞擊地球時所造成的有害影響，因此熱泉生態(tài)系統(tǒng)是孕育生命的理想場所。但另一些學(xué)者認為，生命可能是從地球表面產(chǎn)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(xiàn)的，但卻是現(xiàn)存所有生物的共同祖先。

　　迄今為止，生命的起源可以描述成：在40億年前的地球上，由無機分子合成的有機小分子，聚集在熱泉口或者火山口附近的熱水中，通過聚合反應(yīng)，形成了生物的大分子，這些大分子進行自我復(fù)制，自我選擇，進而通過分子的自我組織，并復(fù)制和變異，從而形成核酸和活性蛋白質(zhì)，同時分隔結(jié)構(gòu)同步產(chǎn)生，最后在基因控制下的代謝反應(yīng)，為基因的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成提供能量，這樣一個由生物膜包裹著的具有能自我復(fù)制的原始細胞，就在地球上產(chǎn)生了。這個原始細胞可能是異養(yǎng)的，或者是化學(xué)自養(yǎng)的，可能類似于現(xiàn)代生物在熱泉附近的嗜熱古細菌。

　　對于那些臆測和假說，現(xiàn)在看起來，有的也許不符合科學(xué)原理，但這表明了科學(xué)家大膽猜想未知領(lǐng)域的探索精神。后來人需用理論與實踐來證實或否定，而不應(yīng)單純地嘲諷。