研究稱地球生命源自19億年前偶然事件
來源:新華網(wǎng) 2009-09-07 22:27:17
據(jù)英國《每日郵報(bào)》報(bào)道,美國的科學(xué)家日前稱,他們最近在研究中發(fā)現(xiàn),19億年前地球上偶然出現(xiàn)了一種可以利用陽光能量產(chǎn)生氧氣的細(xì)菌,它們后來又演化出了各種植物和生命,進(jìn)而徹底改變了地球生命的進(jìn)化過程。
美國的科學(xué)家們近日發(fā)現(xiàn)了一種可以吞噬細(xì)菌的變形蟲狀生物體,而這種被吞噬的細(xì)菌恰好又可以利用陽光的能量分解水并產(chǎn)生氧氣。這種細(xì)菌本是作為被掠奪者,但被吞噬后它們卻反而構(gòu)成了掠奪者身體的一部分,并將掠奪者改造進(jìn)化成為現(xiàn)在地球上的各種樹木、開花植物以及海藻等植物的祖先。美國新澤西州羅格斯大學(xué)生物化學(xué)與生物物理學(xué)教授保羅-法爾科夫斯基認(rèn)為,這一偶然事件改變了地球生命的進(jìn)化過程。他解釋說,“這種微生物的后代改變了我們的大氣層組成結(jié)構(gòu),使之充滿了動(dòng)物以及人類生存與進(jìn)化所必須的氧氣。”
科學(xué)家們此前一直認(rèn)為地球上肯定存在這樣的生物體。通過對(duì)葉綠體的研究,現(xiàn)在人們終于清楚地了解了這一偶然相遇事件的全過程。葉綠體就是通過吸收陽光能量從而產(chǎn)生養(yǎng)份和氧氣的。法爾科夫斯基說,“十幾億年之前的兩個(gè)小細(xì)胞的一次偶然相遇竟然會(huì)對(duì)后世產(chǎn)生如此大的影響,這是令人非常難以置信的想法。”英國倫敦大學(xué)學(xué)院研究員尼克-拉內(nèi)認(rèn)為,“氧氣為地球上的所有生物提供能量,沒有其他任何事物能夠?yàn)槎嗉?xì)胞有機(jī)體提供進(jìn)化所必須的能量。地球歷史上只發(fā)生過一次真正的光合作用,而最終導(dǎo)致植物形成的這一偶然相遇事件也只發(fā)生過一次。這是在地球生命出現(xiàn)之后的35億年歷史長(zhǎng)河中僅有的兩次反常事件。”
目前,地球是人類已知的唯一一顆存在智能生命的星體。如果地球上的智能生命出現(xiàn)的歷史更加久遠(yuǎn)一些,那些人類便可以設(shè)想其它類地行星上也許還有可能存在著生命。然而,人類出現(xiàn)得太晚了,這不得不使我們提出這樣的假設(shè)--也許我們出現(xiàn)在地球上完全是偶然的,根本沒有任何必然性可言。有科學(xué)家表示,宇宙間其它類地行星上產(chǎn)生生命的可能性非常非常小,就連地球上出現(xiàn)復(fù)雜的有機(jī)生命和智能生命的過程也完全是巧合而并不是必然。在原始生命存在和其它外圍條件同時(shí)具備的前提下,生命每進(jìn)化一步的最大成功率僅有10%,由于智能生命是宇宙間一種極為罕見的生命形式,因此在數(shù)十億年內(nèi)誕生智能生命的可能性僅為0.01%。
關(guān)于地球生命起源的問題,很早就有各種不同的解釋。近幾十年來,人們根據(jù)現(xiàn)代自然科學(xué)的新成就,對(duì)于生命起源的問題進(jìn)行了綜合研究,取得了很大的進(jìn)展。根據(jù)科學(xué)們的推算,地球從誕生到現(xiàn)在,大約有46億年的歷史。早期的地球是熾熱的,地球上的一切元素都呈氣體狀態(tài),那時(shí)候是絕對(duì)不會(huì)有生命存在的。最初的生命是在地球溫度下降以后,在極其漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),由非生命物質(zhì)經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)過程,一步一步地演變而成的。目前,這種關(guān)于地球生命起源是通過化學(xué)進(jìn)化過程的說法已經(jīng)大多數(shù)科學(xué)家的承認(rèn),并認(rèn)為這個(gè)化學(xué)進(jìn)化過程總共分為四個(gè)階段。
生命誕生的基礎(chǔ)是有機(jī)物,而有機(jī)物至少要有氧、氮、氫、碳等元素組成。而根據(jù)目前的統(tǒng)計(jì)宇宙間擁有這些元素的行星至少達(dá)1000多個(gè),所以有科學(xué)家們樂觀地認(rèn)為,不能說除地球外宇宙間不存在其它任何擁有生命的星球?茖W(xué)家們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn),地球上生命都是以碳為骨架組成的。碳原子具有異乎尋常的靈活性,它能成為生命體中像核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)那樣螺旋分子的基礎(chǔ)。碳的存在不僅依賴于宇宙年齡和大小,而且還依賴于決定原子核能級(jí)的自然常數(shù)間的巧合。碳在產(chǎn)生后還會(huì)和另一氦核生成氧,但這個(gè)反應(yīng)不是共振的,氧的能級(jí)比碳加氦剛好低一點(diǎn),這使得碳剛好留存下來成為形成生命的元素基礎(chǔ)。
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