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我們的生命,不是來自神,而是來自海。海洋,我們的母親。

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paullian 發表於 2007-3-24 12:45 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
長期以來,人們一直認為,在大洋海底熱泉口那樣的高溫、高壓、無陽光環境里是不可能存在生命的。現在,這個傳統觀念被打破了。深海底部熱泉口附近的那些(不依賴太陽的光和熱,而依靠熱泉礦物元素繁衍生息的)耐高溫高壓的生物群體,有著與傳統認識完全不同生態的生物群體,有著與傳統認識完全不同的生態環境和生態系統,這就大大地豐富了海洋生物學,甚至整個生物學的內容,為生物學家開闢了一個新的研究領域。

關於生命起源,這是一個古老而又令人困惑的問題。據記載,亞里斯多德可能是生命起源之謎的最早探索者。他在公元前300多年前,提出了人的生命可以從非生命的物質中自然發生,這就是著名的生命自生論。他使許多人都相信,生命可以從非生命物質或它種生物種直接而迅速地產生出來。這種觀點統治生物界長達千餘年。到17世紀中葉,義大利醫生雷迪用實驗的方法,發現了蒼蠅等生物並不是自然生成的,而是由親代產卵所生。從而否定了自生論,建立了生源論。生源論認為,一切生物皆來自同類生物。但是,反對者仍堅持,蒼蠅雖不能自然發生,但是微生物等簡單生物可以自然發生。到1864年,法國化學家、微生物學家巴斯德的著名無菌浸液實驗和鵝頸瓶實驗成果問世,證實了微生物也不能自然產生的觀點之後,才徹底否定了自生論,確立了生源論。但是,問題的爭論並沒有結束。地球上最初生命來自何方?這個問題今天仍然在討論之中。

19世紀後期,到20世紀初,科學家們又提出一些生命起源的幾種假說。最有代表性的有以下幾種理論。

生命的土壤起源說。20世紀60年代,蘇格蘭格拉斯哥大學的化學家格蘭厄姆·K·史密斯認為,在地球形成的早期,臭氧層還未完成,太陽的紫外線輻射極為強烈。因此,地球早期的大氣中是否有足夠的氨和甲烷來形成複雜分子,值得懷疑。他提出,土壤中的各種礦物質,完全可以用作構成最早生命有機體的「基礎」。後來,美國科學家發現,土壤可以完成生命有機體的兩個至關重要的基本過程--能量儲藏和能量轉換。科學家使用了多種土壤進行實驗,其中以產自英格蘭聖奧斯扎爾的高嶺土效果最為理想。儘管土壤的這兩個特徵,並不能完全證實「生命起源於土壤」的理論,但是,科學家提供的實驗仍然是一個重要的根據。

生命的宇宙起源說。英國天文學家霍伊寧認為,在宇宙空間中,存在著高度複雜的有機分子。對宇宙深處發光源的觀測表明,紅外波段有被星際介質吸收的消光現象。這些物質有可能是某種病毒或核酸等組成。通過射電天文望遠鏡發射的毫米波和對紫外線波段觀測,在宇宙空間,起碼存在有機分子43種。它們一般存在於大的宇宙塵埃雲內部或在其附近。至於星際微生物是如何來到地球的,多數人認為,它們可能是通過彗星帶到地球的。今天,人們已經從阿倫德和莫奇遜隕石中,發現了氨基酸的存在。

生命災變論起源說。科學家認為,在地質演化歷史上,外星體撞擊地球的事件時有發生。因此,在外星體撞擊下,化學元素會發生一系列化學反應。在這個過程中,有可能形成蛋白質、核酸等生命的基礎物質,進而出現原始生命。

生命的「永存」說。研究人員研究發現,宇宙中存在著有機物質,儘管這些有機物質是可以分解為元素,但它們未必是由元素組合發展而成的。生命的出現可能不像人們想象那樣,由元素→無機化合物→有機化合物→高分子物質→原始生命,而是在地球形成之初,有機物質作為地球的組成部分而存在,只是在環境和條件適合的情況下,才發展成為原始生命。

生命起源於海洋的學說。20世紀初期,前蘇聯生物化學家奧巴林認為,生命起源於原始海洋中。原始的海洋提供了生命由無機物質從簡單到複雜的化學進化過程的基本環境。美國學者米勒在1953年,利用實驗室成功地以無機物和簡單有機物為原料,合成了多種有機分子--氨基酸。後來,他又相繼合成了更為複雜的有生命意義的高分子。這都為生命的化學起源說提供了證據。而這種合成,則是完全模擬古海洋環境進行的。之後,日本、法國、英國的學者們,也都成功地進行了類似實驗。人們有理由相信,生命起源於海洋的學說,贊同「海洋是生命的搖籃」的說法。

前面提到,深海裂谷處熱泉附近,發現蠕蟲、貝類等生物群落。同時,在斷裂層熱泉中,生活著多種微生物。這些微生物能把熱水中大量硫化氫和二氧化碳,轉化為洋底生物所需要的食物,而這種轉化所需要的能量,是從地殼內擁出的熱泉能。科學家認為,這種環境非常類似數十億年前古海洋的地質環境。

今天,如果能找到類似的細菌能在惡劣環境里繁殖生長的證據,那麼,數十億年之前,它們同樣可以在惡劣的環境條件下毫無困難地生存。人們在美國黃石公園的高溫熱泉泥漿中發現了生命物質的存在。在海底火山溶岩附近也發現了極有生命力的細菌存在。面對這些證據,人們相信,在大洋海底,那種極高的壓力和氣溫,正是最適合原始生命的生存空間。科學注重的是可以重複出現的實驗證明,能否用實驗的方法再現原始生命的進行歷程呢?

日本東京的米蘇比西生命科學院在葉娜佳博士指導下,研究人員進行了一次揭示生命起源的試驗。人們試圖重新製造一個和原始時代完全相似的環境,來檢驗生命是否能在其中產生。人們假定,遠古時的海洋中含有類似的氨基酸,把這些氨基酸和水混合在一起,再將這種溶液加上和上古時代同樣高的溫度和壓力。為了儘可能近似上古時代的那種環境,研究人員把氮氣注入壓力爐中,擠去氧氣。把這種溶液放到130個大氣壓、250℃的環境里。6個小時之後,壓力爐中便出現最初生命的原型,它直徑只有2微米。在電子顯微鏡下觀察,這種東西顯示的特性和原始時代有機體細胞膜很相似。這個實驗證明,在大洋深處,生命即使在沒有氧的惡劣環境里,也能誕生。

過去,人們已經了解到,在自然界眾多生物中,它們都是圍繞著食物,將不同的生命體聯繫在一起的,構成所謂的「食物鏈」。當然,構成這種食物鏈的基礎是綠色植物;綠色植物又通過光合作用,把氧、碳、水化合成有機物質,動物們直接或間接以植物為食,形成了「光合食物鏈」。在地球的表面構成一個不連續的圈層--地球生物圈。很顯然,地球生物圈的存在,是以太陽的存在為前題的,而大洋深海底的「熱泉口」生物群落的發現,動搖了人們傳統的「光合食物鏈」的理論基礎。之後,在瑞典錫利延的超深鑽探中,人們在6000米深的岩芯中,也發現了微生物生命的原形痕迹。於是,有人便提出,在地層深處,可能存在一個由微生物組成的並不依賴於太陽光能和氧的新生命世界。這就是一度被學者們稱之為,可能存在的「地下生物圈」的假說。由此推理,太平洋加拉帕戈斯群島附近洋底熱泉處的生命群落,可能是「地層下生物圈」生物的外露部分。當然,這種假說,還有待於進一步的證實,但是,深海熱泉生物群落的發現,不僅是生物學理論的突破,也為太陽系外的宇宙空間可能存在生命現象,提供了研究的信息。

[ 本帖最後由 paullian 於 2007-3-24 12:46 編輯 ]
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沙發
天堂百合 發表於 2007-3-24 17:45 | 只看該作者

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Paullian 海龜你在啊,真是太好了。
照你這麼說,我們豈不都成了人魚小姐啦?
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你在哪裡 發表於 2007-3-24 17:57 | 只看該作者
老兄,都是假說阿。哎,我是海邊長大的,對於海還算比較有感情的。海發作起來可是洪水猛獸,不知道每年多少人掛在這上面,那他善嗎?
父,我什麼都不是。你為什麼還要揀選我?
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