登陆注册
9233200000018

第18章 生命的诞生

宇宙中的生命起源于何时,是如何诞生的?这些问题一直以来不仅是科学家倾力研究的问题,也是每个普通人都想知道的问题。但直到今天,这些问题一直都没有得出一个定论。

对于以上问题,存在着许多假说,如神创说、自然发生说、宇宙发生说、化学进化说等。下面我们对这些假说一一解说。

生命起源假说1:神创说神创说认为一切事物都不是自然形成的,即使是空气,也是被创造后才有的。《圣经》上说神创造了天地,是哪个神有多种说法,如上帝、阿尔修斯等。但神创说已经被证明是荒谬的。对生命的这种解释的根源是类比于人的制造能力,以及对概率论的错误应用,根本的错误在于不懂得自然界普遍存在的现象,如雪花的特殊形状、沙丘会随着风向的不同而出现不同的形状。

生命体最根本的特征是自组织的,而不是被创造的。

现代科技水平极为进步,人类的制造能力不断加强,但却对更多的生命问题无法解释,原因就在于生命是自组织的,制造能力再大也无能为力。也正是这个原因让我们看清了神创说的逻辑错误。

生命起源假说2:自然发生说

“自然发生说”广泛流行于19世纪,又称为“自生论”或“无生源论”。这个观点认为,生命在无生命的物质中自然发生,或由另一些截然不同的物体产生,如我国的古语说“肉腐出虫,鱼枯生蠹”;自然发生论者亚里士多德说“有些鱼由淤泥及砂砾发育而成”;中世纪也有人说“树叶掉进水中变成了鱼,落在地上变成了鸟”。据说,有的人还做了一个令人惊讶的实验,将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中,放入暗处2l天之后,就会生出老鼠,而且这种老鼠与我们常见的老鼠是完全不同的。

但法国微生物学家巴斯德在1860年设计的一个简单的实验,则彻底摧毁了自然发生说。巴斯德将肉汤置于烧瓶中加热,沸腾后使其冷却,如果将烧瓶的开口打开,肉汤中很快就会繁殖出细菌;但如果将瓶口上加上一个棉塞,再进行同样的实验,肉汤中就不会繁殖出细菌。据此,巴斯德认为肉汤中的细菌等小生物来源于空气,而不是自然发生的。这有力地否定了自然发生论坚实的基础。

生命起源假说3:宇宙发生说

宇宙发生说认为,一切生命来自生命,地球上最初的生命来源于宇宙问的其他星球,宇宙中的生命胚胎随着陨石或其他星际尘埃落到地球表面,成为最初的生命起点。也就是说,这个假说所持的观点就是“地上生命,天外飞来”。

而科学家们的研究显示,在目前发现的星球上,在自然状态下没有保存生命的条件。因为那些星球上没有氧气,温度接近绝对零度,还充满着紫外线、x射线和宇宙射线等有强大杀伤力的辐射,任何生命胚胎都不可能在这样的环境下生存。暂且不说这个假说的科学性,仅对于“宇宙中的生命是怎样起源的”这个问题,它就不能作出解释。

生命起源假说4:化学进化说

19世纪,随着达尔文的著作《物种起源》的问世,生物科学随之发生了前所未有的变革。同时也为生命起源这一千古之谜带来了一丝曙光,化学进化说问世。

化学进化说这个生命起源假说认为,地球上的生命是在地球温度下降之后,经过了极为漫长的时间,由非生命物质经过极其复杂的化学演变,而逐渐形成的。化学进化说将生命的起源分为四个阶段。

第一个阶段:在原始的地球条件下,从无机小分子到有机小分子。

1953年,美国芝加哥大学研究生米勒在导师的指导下,做了一个模拟实验。这个实验是检验在原始地球还原性大气中通过雷鸣闪电能否产生有机物,尤其是氨基酸,由此来验证生命起源的化学进化过程。

如图,米勒的模拟实验中,盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,上方球型空间中的氢气、氨气、甲烷和水蒸气是还原性大气,球型两边各通着正负电极。米勒给烧瓶加热,让水沸腾,使水蒸气在管中循环,接着他给两个电极通电,使其产生火花,模拟原始天空的闪电,用来激发密封装置中的不同气体发生化学反应,球型空间下方连着的冷凝管让出现反应后的产物和水蒸气冷却形成液体,再回流至底部的烧瓶。

这是在模拟降雨的过程。

经过一周不断地实验后,米勒分析液体发现,其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物,同时还发现了氰氢酸,氰氢酸可以合成腺嘌呤,而腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位。

米勒的这个实验向人们证明了,从无机小分子物质形成有机小分子物质的这个生命起源的第一步,在地球原始的条件下是完全能够实现的。

米勒的实验虽是成功的,但也有很多疑点,如所使用的能量大小、不同气体的配合等。再有,即使实验中产生了氨基酸等有机化合物,但也不能证明这就是生命的起源,因为他所制造出的“原始大气层”未必是真实的原始大气层,所得出的结果是不确定的。米勒也承认,他的实验与自然界生命的起源差距仍然十分遥远。而且,现代科技研究发现,火星上有氧气存在却没有生命,也就是说米勒假设的没有氧气就没有生命的说法是不成立的,所以无法证明生命起源是由单细胞进化而来的。

第二个阶段:从有机小分子到有机大分子。

这个阶段发生在原始海洋中,是氨基酸、核苷酸等有机小分子物质,经过长期的积累和相互的作用,在适当条件下,如在粘土的吸附作用下,经过缩合或聚合,进而形成原始的蛋白质分子和核酸分子。

第三个阶段:从有机大分子到有机多分子。

关于这个阶段,值得一提的是苏联学者奥巴林提出的团聚体假说。奥巴林通过实验,验证了蛋白质、多肽、核酸和多糖等放在合适的溶液中后,能自动地浓缩聚集为分散的球状小滴,也就是团聚体。

奥巴林与实验的合作者在研究团聚体时发现,团聚体能表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象,如它们有类似于膜的边界,边界之内的化学特征与外部的溶液环境区别非常显著。团聚体能从外部溶液中吸入某些分子作为反应物,还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应,反应的产物能释放出去。

除奥巴林的团聚体假说外,还有的学者提出了微球体和脂球体等其他假说,说明有机高大分子形成有机多分子的过程。

第四个阶段:有机多分子体系演变为原始生命。

这个阶段在原始海洋中形成,对生命起源来说,是最复杂和最有决定意义的阶段。至今,我们还不能通过实验来验证这一过程。

虽然科技在不断地发展,但至今尚未发展到能弄清宇宙的生命从何而来。有些科学家虽然进行了大量的模拟实验,但大部分实验只是对某一阶段的说明,而且还仅限于假说和推测。对生命的起源,人们倾注了极大的热情和关注,但至今还有很多不解的谜团和不同的说法,还有许多问题有待继续研究和探讨。

同类推荐
  • 讲给中学生的课外知识——连·化学经纬

    讲给中学生的课外知识——连·化学经纬

    化学是自然科学的一种,在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律;创造新物质的科学。世界由物质组成,化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它的成就是社会文明的重要标志,化学中存在着化学变化和物理变化两种变化形式。
  • (探究式科普丛书)解读人类与地球

    (探究式科普丛书)解读人类与地球

    本书从地球起源入手,系统地阐述了地球的基础知识,形态特征,地球位置形成以及和其他星球的关系,并且还介绍了地球的灾害,地球的未来,人类的生活与地球息息相关,旨在让读者更多更全面地了解地球,了解人类赖以生存的唯一的家园。
  • 这些发明真奇妙

    这些发明真奇妙

    本套系列丛书推出10辑,主打科技牌。少年儿童要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对科学知识和科学热点有一个广泛的了解,这样才能激发他的兴趣和爱好。本册为第9辑,科学大讲堂。
  • 学生气象知识丛书-人工影响天气

    学生气象知识丛书-人工影响天气

    人工影响天气,就是在一定的有利时机和条件下,人们通过一定科学技术手段,对大气施加影响。希望大气向着人们希望的方向转化,以达到防灾减灾的目的。人工影响天气的科学基础,就是通过在大气中播撒各种催化剂,使大气中的云物理结构发生变化,从而达到降雨、除雾、防雹、消除雷电等效果,达到减轻或避免气象灾害目的的一种科技措施。
  • 中国古代科技大观

    中国古代科技大观

    从世界古代文明发展史看,中国早期的文明是落后于古巴比伦、古埃及以至古希腊的。但是,到公元前21世纪,充满智慧的中国人发明了青铜冶炼和生铁冶铸技术,加快了文明发展的速度,所以发展到公元前三四世纪,中国的科学技术开始达到世界先进水平,开始创造出工业史上、医学史上、天文史上等等一系列璀璨的文明硕果。
热门推荐
  • 初见之少年无悔

    初见之少年无悔

    她前世只是是一个平凡的学生,平平凡凡过了大半辈子,直到为救下一个孩童身死,承蒙时光不弃,上天眷顾,得到重新回到学生时代的机会,她看着镜中年轻熟悉的脸庞,回想着自己记忆中惨淡的过去,原来她有这么多选择
  • 南极仙翁之逐镜而生

    南极仙翁之逐镜而生

    他是高上神霄玉清真王长生大帝统天元圣天尊,她是倾国倾城,貌美如花的绝世公主。他为突破天道君临凡间,她为反抗命运逃出王宫。她坠下悬崖,他的弟子白鹤童子将她救下并带回他之庙宇。他们二人命运极其相似,因此很快坠入爱河。人神之恋本就有违天道,于是三十三道惊雷将她粉身碎骨,他却因惧怕天道,呆站在一旁。天道将他扔回天宫并摧毁南天门,他呆呆的看着瓦砾,责怪自己的懦弱。他跪在地上哀求父亲将她复活,盘古大帝却十分决绝。他整日不思修炼,神情恍惚。盘古大帝心软了,他以自己一半修为将她复活并融入轮回以求滋养她的三魂六魄,又集天宫之力重建南天门,允他下凡。来到凡间,他却突然知道原来一切有人操纵,但是他不再懦弱,只为保护自己的爱人不受伤害...
  • 上毉上兵

    上毉上兵

    创建于唐朝的医道世家“医养堂”,传承到了晚清李清风这一代时,因黄太医觊觎医养堂的祖传药引子密方,设下毒计逼迫李清风在孙子的性命和密制药方之间作出抉择……
  • 名门婚宠:腹黑权少请自重

    名门婚宠:腹黑权少请自重

    第一次遇到权景川时,舒心几乎被母亲昂贵的手术费逼入绝境,那一天,权景川如神祗般降临在她面前他说,乖女孩,做我的女人,我宠你。从此他对她体贴入微,宠溺至深。她控制不住地心为他跳动。直到元家大小姐从国外留学归来,她看到元家大小姐那张与她七分相似的脸时,她才恍悟,那个男人对她所谓的宠溺就是一个笑话,她的心动,也卑微如尘。四年后,她以国际知名设计师的身份归来,身边还带着一只萌萌哒的小包子。权景川一把拎起小包子扔到一边儿去,霸占着她说,“乖,想要孩子我陪你生,生一打都行。”她却对他笑得风情万种,“权先生,和我生孩子这种事,你还是先过问一下我儿子的爹比较好,毕竟他有经验。”
  • 不升级打怪的重生不是好重生

    不升级打怪的重生不是好重生

    什么?我重生了?上一世好像是…嗯?被车撞死?太惨了……好吧,既然给了我第二次机会,我当然要好好体验一番人生啦!就先从修炼做起吧!
  • 本无界

    本无界

    一场突如其来的意外,一团深不见底的谜题,一只从天而降的凤凰,一个少年争霸的故事就此开始
  • 相雨成霜

    相雨成霜

    中学时代的敏感体悟,化作笔下点点梅花。那些弥足珍贵的记忆,伴我走过也伴过你和他。初恋的青涩,友谊的真谛,家庭的剧变,人生悲喜的轮回。面对物欲横流的坚守,尝尽命运百般磨折。
  • 女装大佬修仙传

    女装大佬修仙传

    我是谁?人为什么要读书?人生的意义是什么?什么是正义?什么是邪恶?什么是好人?什么是坏人?这世上,是好人多?还是坏人多?在这个世界上,我到底该如何生活?生而为人,我很抱歉。它的下一句是什么?这些问题的答案就由我来为你揭晓。请耐心地看下去,谢谢。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 一世相思一瞬欢

    一世相思一瞬欢

    她,本应是大梁的名门闺秀,难料家破人亡,被当作礼物送出家门;他,大梁的皇亲国戚,是天下尽知的风流才子,是万千少女倾慕的对象。她,学不会低头,酒量不好却宿醉在街头,凭着三脚猫功夫在街头打抱不平,流连风月之地;他,文韬武略,应为天人,姬妾成群。他费尽心思,许下万里江山,只为红颜一笑;她,哭过,笑过,爱过,恨过,甘愿让自己沉浸在幻梦中。梦醒时分,她望着那双她永远忘不了的眼,忆起那一段层遗失的记忆:初见,他便成了天下唯一能解她心意之人;再见他甘愿为她抛弃天下;他为了她,杀出一条血路,只为再见她一面,再唤她一声妻,与此同时,他也是她此生绝无可能原谅之人,她看着他亲手将自己变成家破人亡的境况,她看着自己至亲至爱之人被诛杀,被流放,她的所有泪与痛,尽是拜他所赐。回望当初,她当如何?进还是退?爱还是恨?忆,还是忘?