過去早有人提出，地球生命可能起源于火星。那時(shí)是基于“生命能進(jìn)化到今天這么復(fù)雜的程度，地球年齡還不夠長”這一論據(jù)?，F(xiàn)在，科學(xué)家又從另一個(gè)角度提出了同樣的觀點(diǎn)。
“某個(gè)溫暖的小池塘”——1871年，達(dá)爾文給朋友寫信，描述他對(duì)地球生命誕生的搖籃的推測(cè)時(shí)，這樣寫道。他認(rèn)為，只要在濕潤的環(huán)境下，準(zhǔn)備好適當(dāng)?shù)牟牧?，再給一點(diǎn)光照或電火花的刺激，生命就可從無到有被制造出來。
自那以后，人們還提出過另一些生命起源的假說，有說誕生于海底熱液附近，有說是在冰川中……但不管怎么說，包括達(dá)爾文的假說在內(nèi)，它們都有一個(gè)共同點(diǎn)，即生命的誕生離不開水。因?yàn)樯囈陨娴拇罅可磻?yīng)，只有在水中才能進(jìn)行。
不過，照美國合成生物學(xué)家斯蒂芬·貝納的看法，這些假說都錯(cuò)了：水不見得是生命誕生的必要條件。
生命誕生不需要水
我們這顆行星的表面，70%都被海洋所覆蓋著。我們身體重量的60%也都是水。對(duì)地球生命而言，水是溶解有機(jī)分子的“完美溶劑”，有了它才能完成生命活動(dòng)的核心過程。幾乎沒有生命能長期脫離水而生存。
但這個(gè)“完美溶劑”也是個(gè)大麻煩。生物大分子不僅僅是“溶解于水”這么簡(jiǎn)單，水分子中富含電子的氧原子會(huì)攻擊這些大分子，讓它們七零八落。眼下你身體里一個(gè)個(gè)細(xì)胞中的DNA，正以每秒好幾次的速度被撞壞，這都是拜水所賜。生命只有通過不停修補(bǔ)，才能維持自身的完整。
對(duì)于今天的生命來說，修補(bǔ)當(dāng)然不是什么難事，但對(duì)于最初的生命，因?yàn)閺?fù)雜程度不夠，它們很可能“傷不起”。在一種至今占主流地位的理論中，RNA被描述成第一種能夠自我復(fù)制的分子，是DNA的先驅(qū)。RNA是由核苷酸組成的。核苷酸是一種復(fù)雜的有機(jī)大分子，由堿基和核糖兩部分組成。數(shù)十年的研究表明，在水中合成核苷酸其實(shí)是件很棘手的工作，在自然界幾乎很難自發(fā)地完成。
10年前，斯蒂芬·貝納取得了一項(xiàng)突破。他證明硼酸鹽可以在搭建核糖的過程中充當(dāng)“腳手架”。如此一來，生成核糖就不需要人工干預(yù)，更有可能自然地發(fā)生了。但是怎么把核糖接到堿基上仍不得而知，直到 2012年，貝納終于提出了一個(gè)大膽的建議：只要把水換成另一種有機(jī)溶劑，比如甲酰胺，那么這些組分就能立即粘合在一起，連接成一條完整的RNA。
早期地球大氣中的氫氰酸溶于水會(huì)生成甲酰胺。甲酰胺的沸點(diǎn)比水高，因此在環(huán)境溫度很高時(shí)，水或許已蒸發(fā)殆盡，甲酰胺卻只是變得更加濃縮而已。而作為“腳手架”的硼酸鹽廣泛散布于今天的地表。貝納在當(dāng)今的地球上找到了一處地方，那里既酷熱難當(dāng)又出產(chǎn)硼酸鹽，這就是美國加利福尼亞州的死亡谷。貝納認(rèn)為，誕生生命的搖籃可能和那里的條件非常相近。
搖籃從死亡谷搬到火星
但貝納的這個(gè)說法被美國天文學(xué)家約瑟夫·柯什文克挑出兩個(gè)大漏洞。首先，當(dāng)今世界上的硼酸鹽礦物全是在較年輕的巖層中找到的，直到距今大約30億年前，硼酸鹽在地表的富集程度才足以啟動(dòng)生命起源的進(jìn)程，這比地球生命的出現(xiàn)，在時(shí)間上晚了近10億年，而在那之前，沒有任何證據(jù)表明硼酸鹽足夠富集。
其次，像死亡谷那樣干燥酷熱的環(huán)境，在早期地球上真的很普遍嗎？放在10年前，也許所有人都會(huì)覺得這不是個(gè)問題。然而近10年來，越來越多的證據(jù)表明，早期的地球并不干燥，地球在童年就是濕漉漉的，陸地恐怕只占到地表的5％～10%。有人甚至猜想，當(dāng)時(shí)根本就沒有一塊干燥的陸地。
這些問題使柯什文克提出一個(gè)更離經(jīng)叛道的結(jié)論：如果最初的生命不需要水，那它就不可能起源于地球。他認(rèn)為，很可能起源于火星。
如果生命起源需要干燥的環(huán)境，火星確實(shí)占盡天時(shí)地利。首先，火星的干旱是眾所周知的，盡管它的北極地區(qū)一度有過水，但它南部的高地從來沒有被水淹沒過。其次，作為與地球最相似的行星，在誕生之初火星和地球的大氣也應(yīng)該有著相似的組成。地球大氣中所含的氫氰酸，在火星大氣中也應(yīng)該有，所以制造甲酰胺也不是個(gè)問題。最后，就在2014年，科學(xué)家對(duì)一塊有著13億年歷史的火星隕石進(jìn)行分析之后，證明其中富含硼元素，硼酸鹽的存在看來也毫無懸念。這樣一來，有了溶解有機(jī)分子的“完美溶劑”甲酰胺，又有搭建核糖“腳手架”的硼酸鹽，生命就有可能誕生出來。
所以，我們今天所熟悉的細(xì)胞生命，可能就是最先在火星上誕生的。之后，一顆小行星撞擊了火星表面，將攜帶細(xì)胞的巖石和冰塊大塊大塊地拋出火星，它們中的一些抵達(dá)了地球。
但這里依然留下了一條“大尾巴”：誕生于干燥之地的生命，到達(dá)濕漉漉的地球之后，怎么能適應(yīng)得了呢？若說它們后來克服了這個(gè)困難，那與水的“第一次親密接觸”必定曾讓它們“痛不欲生”吧。
不管這個(gè)假說對(duì)錯(cuò)如何，至少它開闊了我們的思路：水未必是生命誕生的必要條件。
【超級(jí)鏈接】到無水之境找外星生命
當(dāng)有人執(zhí)著于“生命離不開水”這一信條時(shí)，美國宇航局和其他地方的一些科學(xué)家老早就把這一信條扔至一邊了。除了地球和火星之外，太陽系里最可能有生命的星球當(dāng)數(shù)土衛(wèi)六。它是土星最大的衛(wèi)星?！翱ㄎ髂崽?hào)”探測(cè)器從2004年起就開始對(duì)土衛(wèi)六進(jìn)行了細(xì)致的考察。但土衛(wèi)六的海洋并非蓄滿水，而是甲烷和乙烷這些烴類物質(zhì)。
土衛(wèi)六上寒冷刺骨，溫度低達(dá)零下180℃，生命即便存在，也沒法用和地球生命相似的辦法生存。實(shí)驗(yàn)?zāi)M確認(rèn)，盡管這顆星球這么寒冷，其表面仍然能生成構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸。
生成構(gòu)造生命的基本物質(zhì)的途徑是如此多種多樣，無論生命起源時(shí)需不需要水，在尋找外星生命的時(shí)候，我們都應(yīng)該放飛想像，不能被已知的東西限制住。
聯(lián)系客服
