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(diǎn)。
歷史上對這個問題存在著多種臆測和假說。隨著認(rèn)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(rèn)一切的事物是自然形成的說法。它認(rèn)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(rèn)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(jì)有人認(rèn)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(jì)前廣泛流行的理論，這種學(xué)說認(rèn)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(jì)了一個簡單但令人信服的實(shí)驗(yàn)，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(rèn)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(dá)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(jìn)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(dá)爾文系統(tǒng)闡述生物進(jìn)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(dá)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(jì)元，使進(jìn)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(jìn)程中有著廣泛和深遠(yuǎn)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(shí)驗(yàn)。
米勒在他的實(shí)驗(yàn)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(dāng)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(rèn)為生命是從無到有的理論將可確立了。證明生命是進(jìn)化而來的。
但米勒的實(shí)驗(yàn)也有很多的疑點(diǎn)，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?yàn)樗僭O(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(rèn)他的實(shí)驗(yàn)與自然界生命起源相距仍很遙遠(yuǎn)。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(xì)胞進(jìn)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(diǎn)，認(rèn)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(rèn)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(diǎn)。
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?yàn)闆]有氧氣，溫度接近絕對零度，又充滿具有強(qiáng)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(shí)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(rèn)為，地球上最早的生命或構(gòu)成生命的有機(jī)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(rèn)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?xiàng)l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(dá)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(rèn)為，一些構(gòu)成生命的有機(jī)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?？茖W(xué)研究表明，一些有機(jī)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(jī)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(diǎn)。20世紀(jì)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(xì)菌等興旺發(fā)達(dá)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(dá)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(xì)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(jī)物，然后其他動物以這些細(xì)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(rèn)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(rèn)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(jī)分子合成的有機(jī)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(jìn)行自我復(fù)制，自我選擇，進(jìn)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(xì)胞，就在地球上產(chǎn)生了。這個原始細(xì)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(xì)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(shí)踐來證實(shí)或否定，而不應(yīng)單純地嘲諷。