地球上的生命只开始过一次吗?

如果地球是一个如此适合居住的地方,为什么据我们所知,这个星球上的生命只开始过一次?
9月16日

问题

如果地球是一个如此适合居住的地方,为什么据我们所知,这个星球上的生命只开始过一次?显然,地球上的条件足以维持生命。但除此之外,我们一再听到这样的断言,即这些是生命的“理想”条件。如果是这样的话,为什么我们每天都看不到新的生命开始呢?为什么我们相信只有一棵生命之树?
有没有可能生命不止一次地开始,甚至还在继续出现,比如在深海喷口附近,但也许它发生的规模太小,或者太慢,我们无法轻易观察到?或者,是否有可能“点燃”生命所需的条件或事件与仅仅维持生命的条件或事件大不相同?如果是这样,有没有什么理论可以解释这种环境或事件的特殊性?

回答

我们把这个问题交给了伦敦大学学院遗传进化与环境讲师尼克·莱恩博士。我首先让他定义一下我们所知道的地球上的生命是什么……尼克-我们所知道的地球上的所有生命都是由有一层膜的细胞组成的,DNA是遗传物质,编码蛋白质等等。所有细胞都有很多基本的生物化学特征,包括相同的遗传密码,相同的制造蛋白质的方式,甚至相同的产生能量的方式。

汉娜:那么,鉴于此,我们所知道的生命或其他形式的生命是否在地球上出现过不止一次?

尼克:我们不能确定地球上的生命只开始过一次。我们所知道的是,我们所看到的所有生物都是明显相关的,因此,几乎可以肯定,它们来自一个共同的祖先。如果生命是反复出现的那么所有不同的起源都消失得无影无踪。也许很早就被更成功的细胞淘汰了。细菌细胞的化石记录可以追溯到35亿年前,也就是35亿年前。据我们所知,这些细胞与现代细胞非常相似。

汉娜:所以,不同形式的生命可能已经开始了,但似乎只有我们的生命形式在过去的35亿年里存活了下来。我们的生命从哪里开始呢?

尼克-深海热液喷口是最有可能产生生命的系统。这些远离平衡的系统至少有利于有机分子的产生,即构成细胞的生物量,但从细胞物质到活细胞所需的自我组织和动力水平是如此之高,以至于我们无法确定即使在最有利的环境中生命产生的可能性。

汉娜:那么,如果我们被告知地球上的条件非常适合形成生命,那么为什么现在的地球上没有一直出现新的生命类型呢?

尼克:今天有两大不同,这意味着即使在这些有利的环境中,生命也几乎肯定不会继续出现。其一是海洋的化学性质。40亿年前,地球上没有氧气,而二氧化碳含量却高得多,这两者加在一起对生命更有利。其次,今天的排气系统已经充满了活细胞,它们在将氢和二氧化碳等原材料转化为生物质方面比任何原始的益生元系统都要有效得多。所以,无论生命最初有多可能,今天地球上再次出现生命的可能性都微乎其微。

评论

你能不能问问这位科学家,我们是否可以创造出其他的自我复制系统,而不是基于(1)DNA(2)碳。如果生命需要DNA,这是否意味着外星生命必须(或可能)以DNA为基础?如果是这样,这是否意味着可以通过将外星基因拼接到人类身上来创造一种杂交物种?如果这是可能的,我们能否创造出具有外星水平的超级智能、超级力量或某些超级感官的人类?

我觉得很有趣,一个科学家在电视上说地球上的单细胞生命是在15亿年后开始的,但是多细胞生物是在35亿年之后才出现的。多细胞生命花了45亿年的时间进化并不奇怪,令我惊讶的是,考虑到基因功能的不可思议(在我看来)复杂性,多细胞生命甚至出现过一次。有人向我解释了一个可靠的理论,说明一个细胞是如何用一组基因复制成具有特定功能的细胞的,并遵循一个精确的蓝图来建造,比如说,一只苍蝇,那么我可能会改变我对遗传功能的复杂性是不可思议的看法。

这似乎使得宇宙中存在生命的可能性大大降低——尤其是智慧生命。

生命已经进化了几十亿年。有人会认为新生命无法与之竞争。但是看看海洋,珊瑚通过一个物种与另一个物种的精子受精,繁殖出新的未知物种。所以新的生命正在进化。

如果不了解生命是如何起源的,那么似乎只有一个合理的结论:所有的生命都起源于一个共同的祖先。也许,当新的生命形成时,它将以类似的方式形成。因此,在地球的一边,一种新的生命从原始的淤泥中产生,而在地球的另一边,同样的过程创造了一种不同的生命形式。但是,当人们检查这两者时,他们可能会得出结论,它们是相关的,因为不同形式的生命在它们的构成中共享DNA(或仅仅是RNA),以相似的方式产生蛋白质。生命起源的火花可能会产生类似的生命形式。

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