生命的起源6

但是這種溫暖水池說，也遇到一些問題，其中有兩個問題，第一個問題是現在地質學家認為，地球早期大氣圈它並不是含有大量的還原性氣體，它是含有大量的二氧化碳和氮氣，比米勒的這個氣體多一些惰性。在閃電的情況下，你並不能形成大量的氨基酸。第二個，溫暖的水池在地球早期並不能長期形成，為什麽呢？因為當時地球早期，剛才說過它有大量的隕石、流星，還加上地球本身的放射性，溫度很高，你這個溫暖水池一旦生命產生了，一個隕星過來，溫度在瞬間之內可能達到上千度、甚至幾千度，生命已經絕滅了，隻能再來一次生命的起源。但是我們現在就這麽想，現今的地球上是不是有溫度比較高，還有還原性氣體，還有生物存在呢？那麽，有兩件工作可以說具有劃時代的意義，一個是1967年美國學者布萊克，在黃石公園的熱泉中發現了大量嗜熱生物，我們知道蛋白質一般的話超過六十度，就會凝固的，煮雞蛋六十度七十度以上雞蛋就熟了，但是生物，是不是在六十度以上還能夠生活呢？在以前是不敢想的。

第二個就是1977年克裏斯，他在太平洋底的熱泉中，同樣也發現了大量的嗜熱微生物，這個溫度它要更高，它可能達到二百到三百度。它壓力呢，也有二百到三百個大氣壓，它的環境是什麽樣子呢？它確實有大量的還原氣體，有硫化氫、有甲烷、有氫氣、還有一氧化碳，這個環境確實非常類似於四十億年前早期地球的環境，那麽生命起源它是不是就在這個時候產生的呢？這是我們現在看到的情況，但是化石中有沒有在火山噴口或者是熱泉中發現的微生物呢？確實有，我們在這方麵，我們在化石方麵也取得了非常重要的進展，比如說在2000年，羅斯瑪森，澳大利亞的一個科學家，他在澳大利亞距今大概32億年左右的火山沉積裏麵發現了大量的保存完好的絲狀體。這說明在32億年前，生命在熱泉的附近已經大量生存，那麽這是現在最新的，最流行的，也可以說迄今為止最科學的有關生命起源的假說，就是生命起源於熱泉，或者海底熱泉，俗稱“黑煙囪”的附近。

海底熱泉和陸地上的熱泉它們都有很多共同的特點。第一個它溫度高。第二個它含有大量的還原性氣體，除了二氧化碳以外，還有一氧化碳、氫氣、氨氣還有硫化氫。第三個特點就是它們都含有大量的生物，比如說藍藻、光合細菌、硫細菌，特別是一類古細菌，在高溫下異常地繁盛，它在超過一百度的時候大量繁盛，而離開了這樣的環境，比如溫度一降下來，它馬上就進行休眠，而且並不能正常的生活，那麽這些生物是不是就代表了最早的，最原始的，地球生命起源的時候，這種原始的生命形式呢？

第一個早期地球溫度都很高，產生的最早生命形式，應該是一些能適應高溫的生物，而熱泉中，生物恰恰就是嗜熱的微生物。第二個，熱泉的環境與早期的地球環境有很多類似之處，比如說它有高溫，還有大量的還原性氣體、一氧化碳、氫氣、氨氣，還有硫化氫等等。第三個，在高溫的熱水環境的話，它是有利於小分子的有機化合物脫水，聚合成有機高分子，比如說現在我們用有機小分子氨基酸合成蛋白質的話，它就是在熱水中，通過這個熱聚合反應，脫水以後形成這樣的高分子，特別是在這種熱水口附近的話，形成了黃鐵礦，俗稱“愚人金”。它是由硫和鐵組成的，在它的表麵的話，它非常有利於高分子的合成，因為這個硫化鐵表麵是一個非常好的一個天然的催化劑。第四個有利的證據是熱泉口向外層海水之間它有一個溫度，和水化學鑒別的梯度，這個梯度的話，也是有利於各種化學的連續反映，我們知道熱泉口它噴出來的時候，它的溫度可能到達二百度到三百度，特別是在海底洋中脊附近，而海水的溫度的話，這種海底的溫度一般在0到4度，這樣的話，從三百度，一直到四百度，它有一個溫度梯度，這種溫度梯度的話，對有機化合物合成的話，可以說存在一個連續的反映。第五個也是最重要的一點，就是現在熱泉中的生物的話，它確實是生物演化速度的最根部的類型，也就是說它的基因是最古老的類型。

現代生物學家，他通過生物分子學的研究，他把熱泉中的一些嗜熱古細菌，跟現在的普通細菌進行了基因的對比，發現它們基因的相同點，不超過60％。那麽就是說這些古細菌它們含有非常多的古老的基因，也就是說，它們很有可能就是生命起源時候的這種類型。應該說，生命起源我們研究生命起源它最好的證據，還是在地球上，40億年到38億年間的岩石和化石所包含的信息。但是，經過40億年的變化，地球已經麵目全非，現在的地球即使你有40億年到38億年的岩石，它也進入了大量的變種，信息也幾乎全無。

因此我們把目光不要局限在隻是在地球上，如果說生命是宇宙之中一個普遍的現象的話，除了地球之外的其他天體上，是否也有類似於地球早期的這樣的環境呢？如果有的話，也許能為研究生命起源打開新的窗戶，我們第一個目標是什麽地方呢？不是火星是月球，現在地質學家認為，月球是40億年前，一顆大的行星撞擊地球，而從地球上迸發出去。形成了當今的月球，這個時間正好是40億年，如果地球上有生命起源的話，我們在月球上看看，那不就是解決這個問題了嗎。在中國的古代神話中有嫦娥奔月的這個說法，月球上有月桂、有月兔，還有浪漫的愛情故事，但是二十世紀六十年代到七十年代，隨著前蘇聯和美國的宇航員登陸的成功，這個神話徹底破滅了，月球其實是一個沒有生命，沒有水，沒有氧氣，不適合生命生存的荒漠的星體。

那麽我們第二個目標是什麽呢？第二個目標是火星，因為火星也許在40億年以前，有著跟地球類似的經曆，火星的物質成分跟地球非常近似，它的軌道也跟地球非常近似，那麽火星上是不是有生命呢？我們到火星上去幹什麽呢？我們尋找生命起源，要從哪幾點入手呢？一般來說是三點，第一個在火星上尋找是不是有活的生命？如果有活的生命，那好了。那生命的話，可能真是在宇宙中起源的，或者地球上的生物也許來自火星，或者來自其他的彗星。第二個我們尋找液態水，因為我們知道，水是萬物之源，水是生命之源。現在地球上我們所理解的生命形式是離不開水的，所以尋找液態水也是非常重要的一個指標。第三個尋找與生命有關的化合物，如果我們現在沒有活的生物的話，過去有沒有呢？過去的生物是不是形成了一些化合物？它是不是以化石的形式保存在這些岩石之中呢？所以我們到火星上尋找生命，抱著三個目的。

1957年美國的海盜號航天器發回到地球的信息時，火星上沒有生命，沒有液態水的存在，它是一個荒蕪幹渴的紅色的星球。但是人類並沒有氣餒，20世紀90年代，美國宇航局加大了對火星的探測力度，通過火星探測者號、火星拓荒者號航天器和哈博望遠鏡得到的圖片，和其他的有關天體物理的信息資料顯示，火星上過去很可能有過液態水的存在。一些航天資料顯示，火星上有類似於像我們發生大洪水山前的衝積扇的構造，還有水、河道、像地球上幹涸的河床的河道，還有水侵蝕岩石的痕跡。另外還有非常特別的一點，在火星的兩極，發現了類似於地球上凍土解凍的情況，這是我們的航天資料。