生命是如何起源的？对生命起源的探索，科学家如何解答这一问题？

我要新鲜事2023-04-26 20:16:361阅

作为目前地球上唯一的高级智慧生命体，我们也一直对地球上生命的起源非常好奇，但关于地球生命的起源似乎一直被笼罩在神秘之中，几个世纪以来，我们的科学家们一直没有放弃过对这个问题的探索，他们一直在试图了解地球上第一个生物体是如何出现的，并根据地球上现存的线索提出了一些可能的理论猜测。

地球上最早的生命形式被认为是在38亿年前出现的，那个时候的地球环境与现在完全不同，当时的地球大气中含有丰富的甲烷、氨等气体，这些气体对今天的大多数生命形式来说都是有毒的。

当时的海洋跟今天的海洋也非常不同，38亿年前的海洋含盐量很高且没有氧气。尽管当时的地球生存环境是如此的恶劣，但科学家们相信，生命还是通过化学进化的过程在当时的地球上出现的，第一个生物体可能只是简单的单细胞生物，但或许也只有单细胞生物可以在这样极端的环境中生存下来。

排除各种神话起源的因素，在我们人类的历史上关于生命起源的最早的理论之一是自然发生说。这个观点可以追溯到很早的古代时期，在东西方都有广泛认同，在古希腊时期还被亚里士多德推广过。

根据这一理论，生物体可以从非生命物质中自发产生，例如，在西方的人们认为青蛙可以从泥土中产生，或者蛆虫可以从腐烂的肉里出现，在中国的《礼记·月令》中也有“温风始至，蟋蟀居壁，鹰乃学习，腐草为萤”的记载。

直到17世纪这一理论才被意大利宫廷医生佛罗伦萨实验科学院成员弗朗西斯科-雷迪（Francesco Redi）推翻，他用实验证明了蛆虫只会出现在接触过苍蝇的肉中，后来路易斯-巴斯德等人的实验也进一步证明了他的结论，生物体只能来自其他生物体。

另一个关于生命起源的早期理论是由查尔斯-达尔文提出的，在他的《物种起源》一书中，达尔文提出生命可能是通过一个逐步进化的过程出现的。根据这一观点，第一个生命体可能是简单的，但这些简单的生命体会随着时间的推移演变成更复杂的生命体。

虽然这一理论在今天已经被我们广泛接受，但它并没有完全解释第一批生物体是如何出现的，为了解答这一点，科学家们转向了对生物化学和支撑生命的化学过程的研究。

生命的关键组成部分是DNA，它包含了从一代传到下一代的所有遗传信息。科学家们认为，第一个生物体可能是基于RNA的，这意味着它们使用RNA而不是DNA来存储遗传信息。RNA是一种比DNA更简单的分子，可以由基本的化学构件合成，所以一些科学家认为，基于RNA的生命形式或许可能是从早期地球的原始化学汤中自发出现的。

到了20世纪80年代，由托马斯-切赫领导的一个科学家小组又发现RNA分子也可以作为酶，并以类似于蛋白质的方式催化化学反应，这一发现为生命如何在地球上出现提供了新的可能性。

RNA世界假说认为，最早的生物体是以核糖核酸为基础的，随着时间的推移，它们演变成更复杂的生命形式。这一理论目前已经得到了一些实验的支持，这些实验证明了RNA确实有自我复制和催化化学反应的能力。

然而，RNA世界的假说也有一些不足之处，例如RNA分子相对不稳定，在早期地球的恶劣条件下会很容易被分解，所以一些科学家也提出了一些其他类型的分子，如肽，也可能在生命的出现中发挥了作用。

另一个关于生命起源的理论被称为 "泛生论"。这个观点认为，地球上的生命可能是由外太空播种的，它们来自于降落地球上的彗星或含有生命构件的陨石。

虽然这一理论很吸引人，但目前还没有直接的证据来支持它，不过最近在彗星和陨石上发现的有机化合物已经可以为这一想法提供一些支持。近年来，科学家也一直在探索生命可能起源于海底热液喷口的可能。众所周知，这些喷口孕育着各种各样的微生物，它们在那里发现的极端温度和化学条件下茁壮成长。

这些热液喷口的关键成分之一是一种被称为黄铁矿的矿物，它富含铁和硫。科学家已经发现，在适当的条件下，黄铁矿可以催化形成一些对生命很重要的有机分子，如氨基酸等。这使得一些科学家认为，第一个生物体可能就是在热液喷口周围出现的，利用这些矿物催化剂来驱动生命所需的化学反应。虽然这一理论仍在探索之中，但近年来也得了相当大的支持。