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地球上的第一個生命是怎麼形成的

地球上的第一個生命是怎麼形成的

早期生命很可能是連細胞膜都沒有,但由於海底熱泉口持續噴薄的物質蓬鬆柔軟且多孔,從而形成生命。

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地球上的第一個生命到底是怎麼來的?對於這個問題,科學界目前並沒有統一的觀點,傳統的觀點認爲地球上的生命就是“本地土著”,是由地球上的各種物質演化而成,但有一些科學家給出了不同的解釋,他們認爲地球上的生命來自於外星球。

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知名天文學家錢德拉.威克拉馬辛哈(Chandra Wickramasinghe)教授就是這種觀點的衆多支持者之一,他曾就此發表過多篇論文,在2018年,他還聯合30多位科學家在一篇名爲“寒武紀生命大爆發的原因——地球還是宇宙?”的文章中公開聲明:“生命,並不是起源於地球”。那麼爲什麼科學家會這樣說呢?今天我們就來講一下。

大家都知道,地球上所有的生物都是由蛋白質和核酸等有機物組成的碳基生命,並且都具備同樣的生存模式,如新陳代謝、遺傳和變異以及應激反應等等,因此可以說,所有的生命應該都起源於一個共同的祖先。那麼地球上的第一個生命到底是怎麼來的呢?傳統的觀點認爲,它是地球演化過程中的一次偶然的化學現象。

需要說明的是,這種觀點是有一定的證據的,著名的“米勒實驗”就曾通過實驗模擬出原始地球的環境,併成功地製造出了生命所需要多種有機物。然而有機物與生命還有非常非常大的差距,科學家至今仍然沒有製造出哪怕是最簡單的生命,由此可見,通過自然演化形成生命的概率實在是低得可憐,有多低呢?

曾經有科學家這樣形容道:“這個難度相當於把一大堆汽車的零件扔上天空,等這些零件掉在地面上時,它們自動組合成一臺完整的'汽車。”

根據概率的原理,只要時間足夠長,重複的次數足夠多,凡是有概率發生的事情都可能會發生。但地球誕生於大約45.5億年前,而目前發現的地球上最古老的生命化石卻已經有了37.7至42.8億年的歷史。

也就是說,地球只用了幾億年的時間就演化出了第一個生命。注意,這幾億年的時間看上去很長,但對於演化出生命這種超低概率的事來講卻是非常短的,因此科學家普遍認爲地球要在這麼短的時間內演化出生命,其可能性無限接近於零。

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這就是地球起源論最尷尬的地方,我們也可以看到,如果說生命並不是起源於地球,這個問題似乎就可以得到解決。支持該觀點的科學家認爲,生命的種子在宇宙中廣泛存在,它們被小行星、彗星或者一些其他的未知方式在宇宙空間中到處傳播,一旦遇到了合適的環境,它們就會在這裏“生根發芽”。具體是什麼樣的呢?我們接着看。

生命的種子是怎麼起源的?

正如前文所述,只要時間足夠長,重複的次數足夠多,凡是有概率發生的事情都可能會發生,雖然演化出生命的概率極低,但是宇宙已經存在了138億年,而就拿銀河系來說至少都有數以百億計的類地行星,在如此大的基數面前,演化出生命的可能性當然就極大地提高了。

簡單地問一個問題:你覺得一個地球在幾億年的時間演化出生命,和銀河系的一百億顆“地球”在100多億年時間裏演化出生命,這兩者的可能性誰更高?答案當然是後者了。

生命的種子是什麼?

在地球上存在着不少的嗜極生物,它們能夠在我們難以想象的惡劣環境,如高溫、高壓、乾燥、寒冷、強酸甚至是真空的環境中生存。除此之外,一些細菌的孢子在不受輻射破壞的情況下,還能夠以類似冬眠的方式存活數百萬年之久。科學家據此認爲,生命的種子不是想象中的高級生命,而應該是一些簡單的但是生存能力極強的微生物。

小行星、彗星上爲什麼會有生命的種子?

宇宙中的天體碰撞事件隨時都在發生,當某個擁有生命的星球發生一些規模較大的碰撞後,就可能會產生很多具有很大動能的碎塊,它們可以輕易地擺脫星球引力的束縛,進而在宇宙空間中流浪,從此變身爲小行星或者在某個低溫環境中形成彗星,而在它們身上就可能攜帶着這顆星球上的微生物。

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科學家認爲,即使是這些微生物在漫長的星際旅行中死亡,如果構成它們的物質降落到合適的星球上,那也可以極大地加速這顆星球生命演化的進程,因此也可以將其視爲生命的種子。

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地球生命的形成

在40億年前的地球水環境中,原子組合成分子,形成新的四力平衡體,而且地球在形成過程中,已聚合了極多的星際有機分子,這些分子組合成大分子,利用彼此的引力場和反引力場來尋找合適的組合對象。

大分子、分子、原子三間也是依靠彼此形成的力場來尋找合適的組合對象,形成新的複雜四力平衡體,其中引力場起到遠距吸引作用(5-20個原子直徑),這也就限制了大分子在大範圍獲得所需的組合對象,因此大分子彼此組合成一種能移動的組織形式,即最原始的海洋微生物。

能移動的大分子團主要採用定向釋放電磁力的方法,逐漸發展成能在水中游動的原始組織,因此它們能獲得大量所需的食物(四力平衡體),並在體內積存了一些分子,這些分子在原始微生物母體力場導引下,組合成與母體相似的新微生物,這些原始微生物實質上就是一些複雜大分子團形成的四力平衡體,這也是生物基因複製的.雛形。

這些大分子團還不是現代意義上的蛋白質與核酸的聚合體,只是多種氨基酸、核苷、磷酸、碳水化合物及其它一些有機小分子的無序聚合體,當核苷和磷酸組成成核苷酸,並逐漸形成核苷酸鏈,這些核苷酸鍊形成的力場就對周邊的氨基酸形成力場束縛作用,進而組裝出肽鏈。

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或者先由多種氨基酸組合成肽鏈所形成的力場對周邊的核苷酸形成力場束縛作用,進而組裝出核苷酸鏈,隨着形成的肽鏈和核苷酸鏈越來越長,分子量越來越大,最終形成核酸和蛋白,核酸與蛋白的形成是彼此相互作用的產物,是同時產生的。

筆者認爲,如果融合奧巴林的團聚體理論、福克斯的類蛋白微球理論和趙玉芬的“核酸與蛋白共同起源”理論,就能較清楚解釋地球有機生命的起源。

上述“大分子團”就相當於團聚體或類蛋白微球,只不過其中有機物成分更復雜一些,除了多種氨基酸外,還有構成核苷酸鏈的組件(核苷、磷酸)及一些如碳水化合物之類的有機分子。

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這些早期形成的海洋就成爲了人類孕育的搖籃, 其實我們在今天的一些事情中也能夠看到這些情況。 比如我們今天其實已經完全脫離了海洋而獨立生活, 但是我們的新生兒在未出生的時候都是一直泡在羊水之中的。

而非常神奇的是羊水這種物質也是一種鹽性物質, 與海水還是有一些相似的, 因此生命起源於海水也不是完全是傳說。 而在海洋形成之初, 海水中鹽的`含量是非常低的, 還包含着其他許多化學元素, 這些化學元素與生命的起源有着極大的關係。

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但是僅僅具有化學因素的物質基礎是遠遠不夠誕生生命的, 生命能夠生存想要生存下去是還必須要充足的能量的, 因此由於當時許多的太陽輻射在沒有大氣的阻攔之下完全的射入地球的表面。

所以太陽這種物質與地面這些物質相結合之後就爲許多的有機物提供了生長所需要的能量, 所以有了物質的基礎還有紫外線帶來的能量海洋中就開始出現如蛋白質, 以及其他的一些生物分子這些在生命的誕生上邁出了第一步。

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總而言之, 生命誕生是經過了漫長的週期與進化, 在這一過程之中若是少了任何一環或者說哪一步沒有徹底的完成生命都是無法誕生的。 而今天我們之所以還要費時費力的去追尋生命的本源是有其現實意義的, 對於我們未來的發展也是有借鑑的價值的。

標籤: 地球 生命
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