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三个无法解释的地球生命之谜

 成靖 2023-04-04 发布于辽宁

原创2023-04-02 23:00·橙橙译

我们的世界的特征是生命。据目前所知,地球是唯一有生命存在的行星。尽管我们处于环境被破坏的时代,但在地球的每个角落、水下或是其它最极端的环境中,都有生命存在。

但为什么呢?地球上的生命是如何开始的?导致鸟类、昆虫、变形虫甚至人类产生的一系列事件是什么?

探索地球生命起源的“怎样”的问题不仅仅是填补我们世界历史书的缺失章节,更重要的是提出一些其他重要的问题:在任何行星上形成生命的概率有多大?在任何一个行星上形成生命是多么不可能?

虽然目前我们没有掌握所有细节,但我们所知道的已经构成了一个范围广阔的起源故事,带领我们走进了世界的原始时期。

这一切都起源于水。

1)地球的水从哪里来?

探索为何地球上存在生命的问题必须始于水,因为水是地球上所有生命都需要的东西。不同形式的生命可以在极不同的食物来源下存活,但没有水就没有生命。

所以,科学家们不完全了解水如何覆盖了我们世界三分之二的表面并创造出生命所需的第一个条件,这一点非常有趣。

这个问题很简单。当地球正在形成的时候,它非常炎热,任何最初存在的水应该已经蒸发了。

就像格拉斯哥大学的行星科学家Lydia Hallis说的:“那么,在地球应该如此炎热的情况下,怎么才能让这么多液体气体混合着到达地球表面呢?”。

科学家们可以想到一些可能的情况。是由撞击地球的彗星带来的吗?或者更奇幻的是,我们是否只因为像木星这样的行星从外太阳系向太阳移动这种极特殊的情况而拥有水?或者它是以某种方式深埋在早期的地球之内?

2)生命是如何从水起源的?

一旦有了水,一些生命就应运而生。可能生命根本没有在地球上开始。但是科学家有充足的理由怀疑它是在地球上开始的。

几十年来,科学家们一直在试图在实验室中重现早期充满水的地球的环境。他们认为,如果他们可以模拟早期地球的条件,那么最终他们将能够创造出与数十亿年前形成的第一个简单的细胞类似的东西。从那里,他们可以组成一个关于地球上生命起源的故事。

这些研究已经取得了一些惊人的成功。在1950年代,科学家哈罗德·尤里和斯坦利·米勒表明,通过混合一些被认为填满了大约数十亿年前的大气层的气体,加热和模拟闪电,可以合成氨基酸甘氨酸(生命中最基本的构建块之一)。

此后,科学家们已经能够制造类似细胞膜的脂质泡和形成RNA分子,这些分子类似于简化的DNA。但是在实验室中让所有这些生命组成部分形成并组装成一个简单的细胞——这还没有发生过。

那么,是什么阻碍了这个进程?如果科学家真正成功地在瓶子里创造出生命,那么会意味着什么?他们不仅可以揭示地球上生命起源的故事,还可以得出有关宇宙中生命普遍性的令人震惊的结论。

3)生命究竟是什么?

尽管不知道生命最初是如何开始的,但我们现在知道地球上充满了生命。我们知道看到生命时会有什么感觉,但是我们知道生命的本质是什么吗?

并不知道。

《生命的边缘》一书的作者卡尔·齐默曾说:“没有人能够定义生命,有些人会告诉你这是不可能的”,这并不是因为没有人尝试探索,“在科学文献中,有数百种生命的定义都是科学家自己发表的”。

这个问题——什么是生命——似乎应该很容易,应该是一个五年级学生能够回答的问题。“它似乎应该很容易,因为我们感受到它,”齐默说。“我们的大脑实际上被调整为识别生物运动等事物。我们对认识生命有一种固有的倾向。但这并不意味着我们知道它是什么。”

问题在于,对于每个关于生命的定义,科学家们都可以想到一个令人困惑的例外。例如,NASA关于生命的定义:“生命是一种自我维持的化学系统,能够进行达尔文式进化。”但这个定义将排除病毒,因为它们不是“自我维持的”,只能通过侵入宿主来生存和复制。

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