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讲好我们的地球故事之四——寻找地球生命的起点
2017-11-13 18:41 来源: 吉林大学博物馆 编辑:矿材网

 在地球之外的浩渺宇宙中,有没有和地球生物类似的生命存在?是否也有和我们一样,甚至更高智能的“人类”存在?回答似乎是肯定的,多数科学家们很有信心,但实际上这仍然是地球上全人类所面对的未解之谜。地球人期待着与地外生命的邂逅,那将是令地球人万分兴奋的时刻。


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 如果我们先来审视一下我们自己——地球上生命的起点在哪里,也许能为寻找地外生命提供一点参考。因为地外生命的诞生和演化可能与地球生命具有类似的历程。人类凭借先进的太空技术和仪器设备对大量的行星进行了探测研究,遗憾的是,至今还没有发现确切的地外生命迹象。与有生命的地球对比,这恰恰从反面证实了这些行星不具备产生生命的条件。那么,生命诞生的基本条件是什么呢?


 首先,与恒星之间的距离远近是一个重要条件。例如太阳系的水星距太阳最近,约5790万千米,其向阳面的温度高达410°C,这样的温度,可以使铅熔化;天王星距太阳很远,约287240万千米,表面昼夜温度在﹣150°C—﹣170°C。由此看来,行星与恒星的距离适中,才有可能成为生命的摇篮。


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 其次,大气圈和水圈是孕育生命的主要媒介。大气圈不仅可以过滤掉来自于太空且对生命有害的各种射线,而且大气中的C、H、N等元素还是形成生命物质的主要元素;对于水圈来说,科学家们几乎异口同声地认为,她是地球上的生命之源。


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 如果行星具备了上述条件,生命的出现就成为一种可能。上世纪1953年,美国芝加哥大学研究生米勒(Miller),在其导师H.C.尤里指导下,模拟早期排气大气圈条件,以H2和CH4或HO2、CO2、N2和CO的混合溶液,通过火花激发(模仿闪电),形成了氨基酸、HCN和甲醛,其中的氨基酸等有机分子的确是构成生物蛋白质的基本物质。


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 这个实验虽然还不能解释这些物质如何结合成复杂分子(如核糖核酸),进而演化成活的细胞,但是对探索生命起源具有重要意义,为地球生命的化学起源假说提供了有力的证据。我们先假设化学进化学说是对的,那么实验得到的简单的有机物小分子如何进一步构成有生物功能的大分子和,而这些生物大分子又是如何形成遗传能力的早期生命呢?科学家们认为,海洋对此功不可没。


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 早在太古宙(最古老的地质历史时期)或更早的时间,在海底洋中脊排气通道附近,CH4和NH3合成氨基酸,进而形成脱氧核糖核酸。核糖核酸分子具有分裂和产生酶的功能,酶可促进繁衍。某些脱氧核糖核酸能繁殖其他种群,并可形成包裹原始细胞的薄膜。原始细胞膜为能量的供应和新陈代谢提供了条件,从而促成活细胞的发育。这也许就是生命的雏形吧。最原始的细胞称为原菌,原菌会进化为真菌。大约在距今35亿年前,以光合作用自制食物的蓝藻细菌诞生啦,地壳中古老岩石中可以见到它的身影。正是它,将地球生命演化的大幕徐徐拉开,让我们欣赏到极为壮观的生命发展交响曲。也许,在地外某个星球上,生命演化也在进行着激动人心的乐章。


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