1.2.1 我们从何处而来
我们从何处而来

从肉眼无法看见的细菌,到体形庞大的鲸;从极其原始的某些单细胞病毒,到进化程度最高的人类,都有着一个共同之处:他们都是“生物”,都是由氨基酸、核酸、多肽、生物碱等一些微小的有机分子构成的。这有点像儿童玩“搭积木”一样,一块块看似简简单单的积木,却能组合成千姿百态的形状。但是,这些有机分子——生命的“积木”,究竟又来自何方?

早在19世纪70年代,维克拉玛辛、霍伊尔等一些科学家,在遥远的恒星周围的尘粒中发现了据他们认为是生命痕迹的东西。由此,他们做出以下推断:

在一颗与太阳相仿的不知名的恒星的轨道中,运行着一颗微不足道的彗星。在它的体内,一个只有在显微镜下才能看到的外星生命的“种子”——孢子,正静静地躺着,安稳地休眠。不知过了多少年,恒星的引力突然发生了变化,导致这颗彗星从原来的轨道中越了出来。在后来长达一亿多年的时间中,它一直在广漠、寂静而冰冷的宇宙空间里独自遨游。直到有一天,这颗彗星闯进了太阳系。先是几颗巨大的气体状行星从它身边呼啸而过,然后,在它面前出现了一颗庞大的、夹杂着片片褐色的蓝色星球——地球。彗星与无数宇宙尘埃和陨星碎片一起,撞击在地球上,碎裂开来。在它体内休眠了几亿年的孢子,被抛进了地球表面温暖的海洋中。这颗珍贵的生命种子,在某些催化剂的作用下,通过一些化学反应和生物反应,形成地球上最原始的生命形式。这大约是在33亿年前,从此,地球的历史完全改写了,一个全新的、孕育着生命的世界就这样开始了。

然而从一开始,很多人就对这犹如天方夜谭般的假设提出了怀疑。地球上的生命为什么一定是茫茫宇宙中一个突然闯入的“不速之客”带来的?彗星体内的孢子生命力有那么强吗?难道地球本身不可能通过一系列化学变化和生物变化而孕育生命吗?尤其是在1953年以后,由于一个美国化学家的实验,维克拉玛辛和霍伊尔等人的假设,更被大多数科学家冷落在了一边。

那一年,美国圣迭戈大学一位年轻的化学家斯担利·米勒,进行了一个有趣的实验。他先把甲烷、氢气、氨气和水蒸气等气体,按照“地球原始状态”时的组成比例,混合在一个玻璃瓶中。然后,他用电流模仿古老的、也是今天常见的气候现象——闪电,轰击这些气体。在一个星期后,米勒惊喜地发现,在玻璃瓶中出现了一种从未见过的橘黄色气体。通过测定,这一气体中含有大量氨基酸等有机物质。此后,德国科学家格罗茨和维森霍夫也进行大致类似的实验。他们先按照“地球原始状态”配置气体,然后通过对这些气体进行紫外线照射,也同样得到了氨基酸。

到20世纪60年代,科学家奥罗利用氰化氢等物质,成功地合成了核酸的重要组成成分之一——腺嘌呤。1963年,波南佩鲁马等科学家通过紫外线照射,得到了在生命体中用于传输能量的重要物质——ATP。这些实验证明:在一定的物质条件和能量条件下,即使没有生物酶的参与,从无机物转化为有机物、从简单的有机物转化为复杂的生命物质的进化过程,也完全有可能在地球上实现。于是,“地球生命自生说”在这些科学实验的支撑下,渐渐战胜了“地球生命天降说”。

在一些人看来,地球生命诞生的奥秘,似乎从此解开了。但是且慢,“地球生命自生说”实际上得意了没多久,就又遇上了新的挑战。原来,科学家们发现,在太阳系的九大行星中,木星、土星、天王星和海王星的大气成分以甲烷(CH4)、氨气(NH3)为主,而火星、金星等类地行星的大气,则是以二氧化碳(CO2)为主的。马上有人提出:凭什么断定“原始状态”时的地球大气中,一定含有甲烷而不是二氧化碳呢?

另外,科学家们最近的研究还发现,某些微生物和病毒孢子的生命力之强,超出了人们的想象。如在20世纪80年代,荷兰天体物理学家彼得、韦伯和梅奥·格林伯格,把地球上的枯草芽孢杆菌放在低温中,用相当强的紫外线(2000A°~3000A°)和真空紫外线(1000A°~2000A°)来照射,实验结果令人大为吃惊:如此强烈的紫外线轰击,竟然没有杀死它们。由此他们推断, 99.9%的孢子即使在裸露的情况下也可以在宇宙空间存活约2500年。更何况在星际空间中,孢子并不是完全裸露的,而是躲在陨石或宇宙尘埃的缝隙中,为自己披上了一件坚固的“装甲”。韦伯等人还认为,有些孢子能将周围的分子吸收到自己的表面,形成一道屏蔽宇宙辐射的保护层,这就能使它们的寿命达到450 ~ 4500万年,甚至永不死亡。如果是这样的话,几十亿年的“星际旅行”又算得了什么呢?

科学家霍利尔还别出心裁地检验了细菌的生命力。他动用足以置人于死地的强烈X射线,照射一个“微不足道”的细菌。结果发现,虽然细菌的基因组织(即脱氧核糖核酸)的双螺旋结构上出现了10 000多个大大小小的裂痕(这表明细菌受到了巨大的损伤),但它依然能够进行顽强有效的“自救”,后来竟成功地活了下来。看来,无论是强烈的宇宙辐射,还是干燥冰冷的恶劣环境,都无法消灭这些生命的种子。

1967年4月20日,美国的无人宇宙飞船“观察者3号”在月球表面进行探测时,不慎将一台电视录像机“忘”在了月球上。两年后,美国载人宇宙飞船阿波罗号光临月球,将这台电视录像机带回。科学家们马上对它进行“隔离检查”,检查中竟发现了活的链球菌类细菌。

1977年,李森科等科学家将一个取样器投放在距地面75千米的高空中,收集大气层上部的空气样品。在采集的大气样品中,他们发现了30多个活的细菌。可能是为了抵抗高空强烈的紫外线辐射,这些细菌的颜色明显深于地球表面的细菌。科学家们推断,这表明它们并不是来自地球表面,而是来自宇宙空间。

1983年1月,美国、英国、荷兰三国联合研制、发射的红外线天文卫星,已经在星际云层中发现了一种结构相对较为复杂的有机体——多环芳香碳氢化合物(HAP)。它是由数十个碳原子通过不同的排列次序组合而成的。既然连这些“硕大”而复杂的有机分子,都可以在条件异常恶劣的宇宙空间中大量存在,那就更不用说一些结构更原始、更简单的孢子了。

在领略了这些“简单生命体”生命力的强大后,人们不禁又想到了那个久已萦绕在心头的疑惑:地球上的生命究竟是地球本土的“特产”,还是“天外来客”的“后裔”呢?如今我们这个星球已经不缺乏生命,但是还像遥远的天文时代一样,几乎每年都有很不起眼的、浑浑噩噩的“天外来客”光临。这些陨星、彗星、流星或是小行星的碎片,不断地降落在高山、峡谷、丛林、海洋。也许它们身上到处都包含着已经沉睡了几千年甚至是几万年的、我们所看不见的生命的种子、生命的信息。

我们目前虽然无法彻底解开地球生命诞生的奥秘,但是因为有了这么多新的重要发现,寻求生命起源的历程也由此变得奇妙有趣了。因为我们知道,自己有可能是外星生命的后代;而地球上的一草一木、飞禽走兽,包括我们自己,都可能最终来自那些古怪、难看的陨石块。