美國太空網：地球生命究竟源自何處

2009年02月07日 11:33  新浪科技
　　導讀：150年前達爾文發表了著名的《物種起源》，提出地球生命由無生命物質進化而來。但對於生命起源科學界至今仍眾說紛紜。美國太空網2月6日撰文對地球生命起源進行探討。 以下為文章全文。

　　如果被放置太長時間，腐肉將最終成為蛆和真菌的「領地」。我們現在知道，蛆是由蒼蠅卵孵化而來，真菌則是由空氣中的孢子形成，但在過去的時候，絨毛狀真菌和蠕動的白蛆卻被視為有關生命起源的一個證據，即整個生物體能夠自然而然地由腐肉或者其它確定的無生命物質產生。

　　無需產生 本就存在

　　19世紀60年代初，法國化學家路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)證明類似這樣的「自生」過程不可能發生，空氣中本身就充滿細菌、孢子以及其它類型繁殖生命的物質。1859年，查爾斯·達爾文(Charles Darwin)在英吉利海峽對岸發表了大名鼎鼎的《物種起源》。他在書中指出生命形態一直處於變化之中，會隨著時間流逝進化成新的物種。

　　對於地球生命起源，巴斯德的實驗和達爾文的理論導致兩個相反的結論出現。巴斯德認為，他的工作支持了上帝創造生命這種神學觀點。既然生命無法由無生命物質自然產生，那麼，如果沒有一位神聖造物主的幫助，早期地球的第一個生命體是無法產生的。達爾文生命隨時間進化的理論則指出，地球上的第一個生命體應該是由無生命物質自然進化而來。

　　19世紀末20世紀初，隨著科學家進一步了解遺傳和細胞生物化學的複雜性，他們對生命如何起源愈發困惑。對於這個問題，有人提出一項大膽假設，從沒有所謂的「產生」這個過程，生命一直就是宇宙的一個固有組成部分。以色列技術學院生物學歷史學家、《地球生命的產生》(The Emergence of Life on Earth)一書作者艾麗絲·弗萊(Iris Fry)說：「宇宙和物質是永恆的，生命也是永恆的，他們一直存在，並不需要由物質產生。如果這個假設成立，我們便可解釋生命起源問題。」

　　泛胚種論

　　弗萊指出，德國的赫爾曼·馮·赫爾姆霍茨(Hermann von Helmholtz)、英國的凱爾文勛爵(Lord Kelvin)以及瑞典的斯凡特·阿累尼烏斯(Svante Arrhenius)等科學家，均認為「生命的種子」在宇宙中漂泊，只要條件允許，它們便會在任何行星生根發芽——這種認為宇宙到處存在「生命種子」的理論被稱之為「泛胚種論」(Panspermia)假設。所不同的是，赫爾姆霍茨、凱爾文以及其他科學家認為，生命搭乘隕石來到行星。阿累尼烏斯及其他科學家則認為，以孢子形式受到保護的「生命種子」可以藉助太陽輻射駕臨行星。

　　弗萊說，當前使用的術語「泛胚種」忽視了歷史上出現的生命起源理論以及這個術語的特定含義。「現在的科學家並不相信宇宙是永恆的，同時也不相信生命是永恆的。宇宙論已經發生變化。人們開始意識到宇宙也有一個開始並且一直向外擴張，整個永恆理論就此土崩瓦解。」弗萊指出，過去的時候，人們利用永恆論宣揚一種哲學觀點，即生命和物質是無法建立聯繫的單獨實體，但當前絕大多數科學家均認為生命起源於無生命物質。她說：「一些科學家認為生命可能藉助隕星或者彗星從外太空來到地球，他們也並不懷疑另一顆行星上的物質在一確定時刻產生了這些生命。」

　　胚種遷移論

　　現在，一些科學家用「胚種遷移」(Transpermia)這個術語描述生命在行星間的遷移。弗萊更喜歡用「胚種遷移」而不是「泛胚種」，以避免與舊的含義混淆。一些研究太空中有機分子的科學家也使用「胚種遷移」描述這些分子遷移到類地行星。「但這既不是真正意義上『胚種遷移論』也不是『泛胚種論』，因為所指的並不是生命遷移，而是可能充當生命構成的物質遷移。」

　　有機分子對生命形成意義重大，雖然科學家已在太空中發現大量有機分子以及可能存在生命的隕星和彗星，但這並不能說明生命一定從外太空來到地球。一些實驗顯示，生命從一顆行星遷移到另一顆行星在理論上是可能的，在遷移過程中，生命必須具有相當大的忍耐力。然而，太空環境對向地球遷移的生命充滿「敵意」，如果暴露在真空、高溫和輻射環境，等待這些生命的將是死亡。

　　除此之外，地球大氣層也成為外太空生命遷移的一道屏障。歐洲科學家最近進行的實驗發現，微生物無法在穿越大氣層時遭遇的惡劣環境中倖存下來。由於早期地球本身也可能擁有大量有機物質，一些科學家甚至質疑隕星和彗星帶來的有機物質是否是生命起源的一個必要條件。

　　弗萊說，生命是否從太空遷移到地球應該是一個開放的問題。「在地球形成之時，太陽系正在經歷擴張過程，行星之間存在物質交換。這是一個異常猛烈的時期，一些小遊星曾撞擊地球。舉個例子來說，生命可能起源於火星，而後遷移到地球。雖然存在這種可能性，但我無法理解生命為何要在那裡起源。」(孝文）