《生命起源的七条线索》第2/3页



这种乐观主义可见于许多基础学课本。有时,人们甚至对生命的起源这一问题也产生了某种厌倦,好像这一问题之所以难解完全是因为视野模糊不清,即现在难以弄清楚发生在远古时期的事件的细节。

如果这一问题果真变成这样,那未免就太遗憾了。幸而没有。有关生命的起源这个问题依然是桩疑案(即舍洛克・福尔摩斯很感兴趣的那类案子)。例如,进化究竟会以何种方式发生,我们非但说不出很多方式,似乎连一种方式也说不清楚。这桩疑案的独特特征存在于根据我们的知识所能设想的最简单的有机物与地球据理而论能够生成的这种有机物的组成部分之间的裂口之中。现在这道裂口可以看得更清楚了。这是一道鸿沟。



第一章询问 3

三个主要事实

至此,有关生命的起源这桩疑案中的一个最为明显突出的事实已为读者所知:

事实一:地球上存在生命

地球上存在各种形态的生命,这一点已是显而易见。然而,生命呈现的千形百态从生物化学上说多多少少都是属于一种表面现象,这一点却不是那么明显了。假如你能借助高倍放大镜来观察,你就会发现,地球上的生命实际上只有一种。所有有机物的中央系统均由同样一组微型部件,即由同样一组小分子构造而成。于是,我们又得到了一个事实。

事实二:所有已知生物本质上相同

但是,引起烦恼的却是另一个事实,即

事实三:所有已知生物均非常复杂

用于建造有机物中央系统的微型部件中有些本身就是非常简单的分子。事实也许如此。然而,这些非常简单的分子却以一种既高度复杂而又组织得十分得法的方式开展协作。这种协作也许可以解释为一种进化的产物而不去加以深究(任何东西在开始进化时与进化后相比自然要简单得多)。但真正的烦恼却已出现,这是因为这种高度复杂『性』的很大一部分为有机物的活动方式所必需。我们所讨论的生命是一种“高技术”。即使在那些关键的微型部件中,有些部件也决不是轻而易举就能制造出来的。我们将在后文继续讨论第三个事实带来的困『惑』。

时间与环境问题

地球已存在 45 亿年,这个说法是相当可靠的。有关许多古老岩石的年代的说法也同样可靠。这些岩石在很久以前就已存在。在格陵兰岛就有存在了38 亿年的古老岩石。然而要给这些古老岩石中最早出现的生命迹象标明(或确定)年代却非易事。尽管如此,目前已有证据可有力地证明,至少在 28亿年以前地球上就已有某种微生物存在。这是一个比较保守的估计。多数专家都说目前已有相当多的证据表明在 35 亿年以前地球上即已有生命存在,少数专家则认为地球上的生命出现的时间比这还要早,可追溯至 38 亿年以前。

在这些证据中,最为直接的证据包括两个方面。其一:在许多古老岩石、包括已存在 35 亿年之久的澳洲岩石中,均存在有非常奇巧的大型结构物,这种结构物与现今由大量微生物形成的叠层岩极为相似。其二:在古老岩石中还发现有些东西看上去像是由微生物本身形成的化石。

追溯地球生命起源的年代,最早可能出现生命的日期是由地球本身的年龄确定的,然而从月球以及其它星球上获得的证据却表明地球在大约 40 亿年前曾被巨大的陨星体撞击。因此,地球上的生命最早出现的年代应是 40 亿年而不是 45 亿年以前。前文提及的“28 亿年前”那个比较保守的估计有可能随着新的证据的发现而向前推移。因此,两者之间的差距将会缩小。但在目前阶段,我们可以赞同生命起源于 45 亿年(或晚一些)至 28 亿年(或早一些)这一时间范围。

当地球上开始出现生命时,当时的环境会是怎样?有关这一点,我们获得的最有力的证据来自格陵兰岩石。格凌兰岩石已存在 38 亿年之久,这个年代正好在我们得到的关于生命起源的时间范围之内。岩石本身所描绘的地球的环境与现在的情况并没有截然的不同。这种岩石曾作为沉积物沉于水底之中,由此可以推测当时地球上也有陆地,这样才可能有陆上物质沉于水中,形成沉积物。格陵兰岩石中含有碳酸盐,由此也可以推测,当时地球上的大气层中含有二氧化碳。此外,这种岩石中还有含铁的沉积物,这种沉积物通常只有当空气中没有游离氧或游离氧极少时方能形成。还有,早期的大气中还有氮;也像现在一样,氮也是当时大气中的主要成分,这是一种带普遍『性』的推论。

有一种观点认为早期地球上的大气层就像目前木星的大气层一样充满了甲烷、氨等气体。但这种说法从古老的岩石中却找不出证据。因此,无论在地质学家还是在地质化学家或天文学家中,目前这种观点已没有多少人赞同。

最后,让我们大致地看看在对有关生命的起源这桩疑案的探索上存在的四种态度。这四种态度各走极端,但都倾向于说明同一点,即继续探索没有意义。

规律被打破了吗?

在已知与未知之间『插』入奇迹,以此作为桥梁沟通未知世界,这就是所谓奇迹论。这是一种徒劳无功的方法。一些最终可以解释的问题刚开始时却常常显得令人困『惑』。1000 年前又有谁能想到,人类会认识原子的大小,会发现地球的年龄?舍洛克・福尔摩斯探查的案件总是使可怜的华生医生困『惑』不已,就像一场精彩的魔术表演也会使我们全都『迷』『惑』一样。如果认为对某种现象无法做出符合自然规律的解释因此就必须寻找一种超自然的解释,那么,这种看法未免贻笑大方。鉴于过去许多科学上的难解之谜现在均已一一解开,因此对某些现在无法做出自然解释的现象不去推测其自然原因必须有非常清楚的理由。所以我们还是不要说规律已被打破。

发生了反常事件?

我们已在前面提及这种看法。这种看法认为,假如宇宙在时间和空间均是无限的,那么,任何有限概率的事件都会发生(且会发生无数次)。按照这个推理,地球上最早的有机物的出现很可能是一种偶然现象。除了地球以外,宇宙中其它地方尚未发现有生命,这一点可用来作为支撑这种看法的佐证。这种看法是奇迹论的另一种表述,只不过这种表述的方式比奇迹论要科学一些,因而受到尊重。但它也和奇迹论一样,按照这种看法去探索生命的起源也不会有结果。如果生命可以在没有反常事件的情况下出现,那么,这正是生命会借以出现的方式。

是上帝预做的安排?

有关生命的起源,还有一种观点。这种观点由布兰登・卡特创立,被称作“人类的原则”。这种观点认为,我们一定是在一个能够产生生命、使我们的存在成为可能的星系。因此我们目前所处的银河系很可能是从无数个星系中挑选出来的奇特的星系。或者有人也许会说,这是上帝特意造出来的。按照这种观点,大自然的法则和恒量以及银河系的最初状态实际上都是为了能够产生有意识的生命而预做的安排。也许是这样吧。但是这种观点也和前面提到的反常事件论一样,它同样无法为我们的探索提供一条摆脱困境的出路。因此,无论我们所处的星系会是如何的超自然,我们应该寻找那种生命借以产生的最有可能的方式。



第一章询问 4

是外界所为?

也许生命并非从地球开始,而是源自于从其它地方来到地球的某种种子。

曾获诺贝尔化学奖的瑞典化学家阿雷尼乌斯在本世纪初曾做过这样的推测:光波产生的压力可能会将孢子从一个星系推向另一个星系。此外,有人也曾推测陨星可能是孢子做星际旅行的载体,这样,埋在陨星中的孢子在旅途中方可能免遭辐『射』的毁灭『性』打击。

还有一些实际问题需要回答,例如孢子在经过这样的旅行之后事实上是否还能生存下来,以及它们是否能够找到一个适合它们继续生存下去的地点,等等。此外,这种观点还有一个缺陷,即它转移了我们所要讨论的问题。我们至少知道生命可以在地球上生存和繁衍,凭此而论,作为一个想象中的生命起源之地,地球似乎并不比其它任何地方逊『色』。

往近说,霍伊尔与威克拉马辛格曾经推测:在广阔无垠的星际空间,那里的环境也许格外适合生命的产生。星际空间中也许到处是孢子,这些孢子从未在任何星球上存在过。尽管如此,这些生于太空的有机物却也许能够侵染像地球这样的星球。这种推测认为太空也许是进化最早产生的更为适合的地点,这样一来话题则扯得更远。而且,这种解释一点也不清楚。此外,在太空中进化而来的有机物在一个星球表面所具有的完全不同的环境中如何能够生存下来,这一点也不清楚。还有一种观点认为,彗星或陨星也许是进化起源之地。这种看法也同样既具有诱『惑』力,也充满了暗礁。

英国生物物理学家克里克和奥热尔却考虑过另一种观点,即所谓有生源说。按照这种观点,也许我们本身就是某些其它高等生物所做的一个研究项目的产物;也许在遥远的过去某个时期,这些高等生物曾特意在地球播下了种子。这种观点同样将问题转移了,因为这样一来,所要讨论的问题就变成:这些高等生物又是怎样进化而来的?

裁决

目前我无法否定以下各种可能『性』:地球上的生命可能源自于奇迹,或反常事件或外部侵染。我赞同这样一种看法:即 50 年代设想生命起源答案时的那种错误把握,会再次出现在某些回答有机物活动方式问题的注释里。要解答有关生命的起源这一问题还需寻找其它线索,一些奇特的线索。

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