第二篇 生命起源與演化 ★探索地球生命的起源

從肉眼無法看見的細菌，到體形龐大的鯨；從極其原始的某些單細胞病毒，到進化程度最高的人類，都有著一個共同之處：他們都是“生物”，都是由氨基酸、核酸、多肽、生物堿等一些微小的有機分子構成的。這有點像兒童玩“搭積木”一樣，一塊塊看似簡簡單單的積木，卻能組合成千姿百態的形狀。但是，這些有機分子——生命的“積木”，究竟又來自何方?

早在19世紀70年代，維克拉瑪辛、霍伊爾等一些科學家，在遙遠的恒星周圍的塵粒中發現了據他們認為是生命痕跡的東西。由此，他們作出以下推斷：

在一顆與太陽相仿的不知名的恒星的軌道中，運行著一顆微不足道的彗星。在它的體內，一個隻有在顯微鏡下才能看到的外星生命的“種子”——孢子，正靜靜地躺著，安穩地休眠。不知過了多少年，恒星的引力突然發生了變化，導致這顆彗星從原來的軌道中越了出來。在後來長達一億多年的時間中，它一直在廣漠、寂靜而冰冷的宇宙空間裏，獨自遨遊。直到有一天，這顆彗星闖進了太陽係。先是幾顆巨大的氣體狀行星從它身邊呼嘯而過，然後，在它麵前出現了一顆龐大的、夾雜著片片褐色的藍色星球——地球。彗星與無數字宙塵埃和隕星碎片一起，撞擊在地球上，碎裂開來。在它體內休眠了幾億年的孢子，被拋進了地球表麵溫暖的海洋中。這顆珍貴的生命種子，在某些催化劑的作用下，通過一些化學反應和生物反應，形成地球上最原始的生命形式。這大約是在33億年前，從此，地球的曆史完全改寫了，一個全新的、生命的世界就這樣開始了。

然而從一開始，很多人就對這猶如天方夜譚般的假設提出了懷疑。地球上的生命為什麽一定是茫茫宇宙中一個突然闖入的“不速之客”帶來的?彗星體內的孢子生命力有那麽強嗎?難道地球本身不可能通過一係列化學變化和生物變化而孕育生命嗎?尤其是在1953年以後，由於一個美國化學家的實驗，維克拉瑪辛和霍伊爾等人的假設，更被大多數科學家冷落在了一邊。

那一年，美國聖迭戈大學一位年輕的化學家斯擔利·米勒，進行了一個有趣的實驗。他先把甲烷、氫氣、氨氣和水蒸氣等氣體，按照“地球原始狀態”時的組成比例，混合在一個玻璃瓶中。然後，他用電流模仿古老的、也是今天常見的氣候現象——閃電，轟擊這些氣體。在一個星期後，米勒驚喜地發現，在玻璃瓶中出現了一種從未見過的橘黃色氣體。通過測定，這一氣體中含有大量氨基酸等有機物質。此後，德國的科學家格羅茨和維森霍夫也進行大致類似的實驗。他們先按照“地球原始狀態”配置氣體，然後通過對這些氣體進行紫外線照射，也同樣得到了氨基酸。

到20世紀60年代，科學家奧羅利用氰化氫等物質，成功地合成了核酸的重要組成成分之一——腺嘌呤。1963年，波南佩魯馬等科學家通過紫外線照射，得到了在生命體中用於傳輸能量的重要物質——A1]P。這些實驗證明：在一定的物質條件和能量條件下，即使沒有生物酶的參與，從無機物轉化為有機物、從簡單的有機物轉化為複雜的生命物質的進化過程，也完全有可能在地球上實現。於是， “地球生命自生說”在這些科學實驗的支撐下，漸漸戰勝了“地球生命天降說”。

在一些人看來，地球生命誕生的奧秘，似乎從此解開了。但是且慢。“地球生命自生說”實際上得意了沒多久，就又遇上了新的挑戰。原來，科學家們發現，在太陽係的九大行星中，木星、土星、天王星和海王星的大氣成分以甲烷(CH\－4、氨氣(NH\－3)為主，而火星、金星等類地行星的大氣，則是以二氧化碳(CO\－2)為主的。馬上有人提出：憑什麽斷定“原始狀態”時的地球大氣中，一定含有甲烷而不是二氧化碳呢?

另外，科學家們最近的研究還發現，某些微生物和病毒孢子的生命力之強，超出了人們的想象。如在最近，荷蘭天體物理學家彼得、韋伯和梅奧·格林伯格，把地球上的枯草芽孢杆菌放在低溫中，用相當強的紫外線(2000A°～3000A°)和真空紫外線(1000A°～2000A°)來照射，實驗結果令人大為吃驚：如此強烈的紫外線轟擊，竟然沒有殺死它們。由此他們推斷，99．9％的孢子即使在**的情況下也可以在宇宙空間存活約2500年。更何況在星際空間中，孢子並不是完**露的，而是躲在隕石或宇宙塵埃的縫隙中，為自己披上了一件堅固的“裝甲”。韋伯和格林伯格還認為，有些孢子能將周圍的分子吸收到自己的表麵，形成一道屏蔽宇宙輻射的保護層，這就能使它們的壽命達到450～4500萬年，甚至永不死亡。如果是這樣的話，幾十億年的“星際旅行”又算得了什麽呢?

科學家霍利爾還別出心裁地檢驗了細菌的生命力。他動用足以置人於死地的強烈的x射線，照射一個“微不足道”的細菌。結果發現，雖然細菌的基因組織(即脫氧核糖核酸)的雙螺旋結構上出現了10000多個大大小小的裂痕(這表明細菌受到了巨大的損傷)，但它依然能夠進行頑強有效的“自救”，後來竟成功地活了下來。看來，無論是強烈的宇宙輻射，還是幹燥冰冷的惡劣環境，都無法消滅這些生命的種子。

1967年4月20日，美國的無人宇宙飛船“觀察者3號”在月球表麵進行探測時，不慎將一台電視錄像機“忘”在了月球上。兩年後，美國載人宇宙飛船阿波羅號光臨月球，將這台電視錄像機帶回。科學家們馬上對它進行“隔離檢查”，檢查中竟發現了活的鏈球菌類細菌。

1977年，李森科等科學家將一個取樣器投放在距地麵75公裏的高空中，收集大氣層上部的空氣樣品。在采集的大氣樣品中，他們發現了30多個活的細菌。可能是為了抵抗高空強烈的紫外線輻射，這些細菌的顏色明顯深於地球表麵的細菌。科學家們推斷，這表明它們並不是來自地球表麵，而是來自宇宙空間。

1983年1月，美國、英國、荷蘭三國聯合研製、發射的紅外線天文衛星，已經在星際雲層中發現了一種結構相對較為複雜的有機體——多環芳香碳氫化合物(HAP)。它是由數十個碳原子通過不同的排列次序組合而成的。既然連這些“碩大”而複雜的有機分子，都可以在條件異常惡劣的宇宙空間中大量存在，那就更不用說一些結構更原始、更簡單的孢子了。

在領略了這些“簡單生命體”生命力的強大後，人們不禁又想到了那個久已縈繞在心頭的疑惑：地球上的生命究竟是地球本土的“特產”，還是“天外來客”的“後裔”呢?如今我們這個星球已經不缺乏生命，但是還像遙遠的天文時代一樣，幾乎每年都有很不起眼的、渾渾噩噩的“天外來客”光臨。這些隕星、彗星、流星或是小行星的碎片，不斷地降落在高山、峽穀、叢林、海洋。也許它們身上到處都包含著已經沉睡了幾千年甚至是幾萬年的、我們所看不見的生命的種子、生命的信息。

我們目前雖然無法徹底解開地球生命誕生的奧秘，但是因為有了這麽多新的重要發現，尋求生命起源的曆程也由此變得奇妙有趣了。因為我們知道，自己有可能是外星生命的後代；而地球上的一草一木、飛禽走獸，包括我們自己，都可能最終來自那些古怪、難看的隕石塊。