《生命和家園 15》

地球的原始環境裏應該存在有各種原細胞形式的原始生命體。它們在上億年的時間裏演繹著物競天擇的演化過程。生命界的基本機製沒有目的性。它們隻是不斷地盲目變異，讓自然和時間來選擇。所以，人生也不用談什麽意義，都是本能的驅動。許多生物學家認為有一類生命體最後勝出。它就是以後的包括細菌及古菌的原核生物和真核生物的共同祖先（LUCA）。

雖然沒有直接的考古證據，我們還是可以給出LUCA的素描畫像。首先，LUCA肯定是單細胞生命體。2016年，外斯通過對比分析原核生物中大量的基因和蛋白質簇，最後確定三百多個蛋白蛋簇是LUCA原有的。但是LUCA準確的基因組無法確定。盡管如此，LUCA應該已經有了雙鏈DNA分子。因為RNA相對而言不夠穩定，DNA取而代之成為遺傳信息的物理載體。這樣有助於生命機體和物種的穩定和持久。現代生命基因複製的基礎誤差率遠低於一萬億分之一。精準度遠超人工實現的數據複製，傳送，和存儲技術。DNA利用多聚酶合成RNA，再由RNA傳遞基因信息，指導蛋白質合成。LUCA的細胞膜是脂質雙層膜，有質子通道和質子泵，可以通過化學滲透作用產生能量。 腺苷三磷酸（ATP）已經是能量轉換的化學物質。細胞內部隻有核糖體的細胞器，其它的生命物質都懸浮在細胞液裏。LUCA的新陳代謝和碳氮的物質合成依靠克氏循環和乙酰輔酶途徑的化學反應。LUCA通過細胞分裂進行繁殖。LUCA是嗜熱生命體，聚集在熱液噴口之類的缺氧環境中，依靠氫氣，二氧化碳，和硫化鐵為能量來源。這樣形態還保留在現在大多數古菌和一些細菌的物種裏。LUCA生存的時期可以追溯到大概四十億年前。那時候，大量小行星正在對地球進行最後一輪猛烈的撞擊。

大約三十八億年前，地球的生命界迎來一次漸近革命性的演化。一些微生物不再利用地熱，而轉向太陽光輻射作為能量來源，通過光分解將二氧化碳和硫化氫合成營養化合物，還原出硫元素。它們通過各種各樣的光合作用渠道，捕獲從紅外到可見光光譜中的各種色頻的光，結果自身也體現出不同的顏色。三億年後，地球上出現了藍藻的微生物。藍藻的細胞內有葉綠素，可以吸收紅光和紫光波長區的太陽光。沒被吸收的光反射後讓藍藻顯現出藍綠色。葉綠素將水分子分解為氫和氧。氫原子和二氧化碳分子經過六輪的循環反應合成為葡萄糖。還原出來的氧以氧氣的形式釋放出來。

由水代替硫化氫作為原料，藍藻不再局限於熱液噴口和火山溫泉等地熱區域。藍藻可以浮遊在水麵，同時具有充沛的水和二氧化碳供應的地方。它們釋放的氧氣在大氣中形成臭氧層，阻擋住紫外光的破壞性輻射，使得藍藻的生存環境更加適宜。同時，高度活動的氧氣也讓許多厭氧的微生物消亡了。藍藻在光合作用過程中會形成碳酸鈣沉澱，在世代更替，經年累月中形成一種層紋狀的疊層石。這可能是地球生命最古老的證據。在澳洲西部皮爾巴拉古陸核地區的鯊魚灣，一片淺淺的瀉湖水域中就有許多這樣的疊層石。石頭的頂部有一層很薄的微生物墊，就是從三十四億年前一直延續下來的藍藻群落。它們還在潮汐起落之間生存著。現在這裏已經劃歸為世界遺產保護地，可以供遊人參觀。

—寫於2022年10月26日（圖片來自網絡）