對於致力於瞭解生命起源的科學家來說,這段時間是激動人心的。在火星隕石中可能發現的微生物化石已經引起了公眾的關注;另一項引人注目的近期研究表明,地球上可能在遠早於先前認為的時間就出現了生命。 這些工作使得現代科學中最引人入勝且最棘手的辯論之一更加尖銳:生命是一種非凡的異常現象,還是自然規律可能甚至必然的結果?
一方是像英國天文學家弗雷德·霍伊爾這樣的科學家,他曾宣稱,從無生命的化學湯中出現活細胞的可能性,就像龍捲風穿過垃圾場組裝出一架747飛機一樣。我們稱他們為“機率論懷疑者”。 另一方是“必然論者”,他們認為生命的起源是基本化學過程的合理結果。“我的猜測是,生命可能並沒有那麼罕見,生命的起源可能也沒有那麼不可能,”牛津大學的必然論者理查德·道金斯在他的最新著作《攀登不可能山》中評論道。
必然論者最喜歡的一個論點是,地球形成於45億年前後,生命在地球上出現的迅速程度。生命開始得越早,它就一定越不可避免——論點是這樣認為的。因此,必然論者對最近發表在11月7日《自然》雜誌上的報告感到非常鼓舞,該報告將地球生命存在的時間推回到了至少38.5億年前。
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這一發現來自一個國際科學家團隊,他們在格陵蘭島海岸附近的阿基利亞島的岩石中發現了他們認為是生命化學痕跡的東西——碳同位素,其比例是活生物體的特徵。這些岩石的年代經測定為38.5億年,是科學界已知的最古老的岩石。
此前,最古老的生命證據是來自澳大利亞一個岩層中的化石微生物,該岩層有35億年的歷史。這個新的、更早的日期尤其重要,因為一些證據表明,在此期間,地球仍然是一個地獄般的地方。在20世紀80年代後期,研究月球隕石坑的地質學家得出結論,直到大約38億年前,月球,以及推斷出的地球,一直受到隕石的持續轟擊;一些撞擊地球的隕石據推測足夠大,足以摧毀任何生命。
伍茲霍爾海洋研究所的約翰·M·海耶斯指出,如果生命確實在這個時代存在,它不一定是現代生物的前身;它可能被隕石撞擊消滅,然後在其他地方再次出現。 但海耶斯在《自然》雜誌上對新發現的評論中宣稱,任何型別的生物有機體在38.5億年前的存在都表明,生命的發展速度“驚人地快”。
必然論者 斯圖爾特·考夫曼,聖塔菲研究所的生物化學家和複雜性理論家,認為生命是一種穩健的現象。 |
事實上,這份報告,以及其他科學家在去年八月備受矚目的宣佈,他們在火星隕石中發現了可能是生命化石遺蹟的東西,都暗示生命是一種穩健的,甚至是普遍存在的現象。至少,這是像斯圖爾特·考夫曼這樣的主要必然論者的論點,他是一位生物化學家和聖塔菲研究所的複雜性理論家。
然而,“機率論懷疑者”的立場仍然有一些相當重要的事實支援。首先,地球上38.5億年前存在生命的證據——就像火星上古代生命的證據一樣——仍然存在。 這些主張基於對化學痕跡的微妙且可能模稜兩可的分析。正如多位研究人員指出的那樣,非生物過程可能在兩個世界都產生了這些推定的化石遺蹟。
此外,地球上生命的基本統一性(最值得注意的是,所有現代生物都共享相同的基於DNA的遺傳傳遞機制)表明,生命在地球的整個歷史中只在這裡出現過一次。沒有證據表明任何其他型別的生命曾經獨立發展,即使是短暫的一段時間。
機率論懷疑者 諾貝爾獎得主弗朗西斯·克里克曾感嘆,生命的起源似乎是“一個奇蹟”。 |
儘管現代生物技術擁有極其強大的工具,但科學家仍然無法在實驗室中將無生命的物質轉化為生命。 諾貝爾獎得主弗朗西斯·克里克在思考這個問題時,曾感嘆生命的起源似乎是“一個奇蹟,要使其運轉,必須滿足如此多的條件”。 作為部分解決方案,克里克在他的1981年著作《生命本身》中提出,最早的生物可能是由智慧外星人帶到地球的。 當然,這個答案只是將生命起源的問題轉移到宇宙中某個尚未知但可能更有利的環境中。
克里克的論點呼應了瑞典物理學家斯萬特·奧古斯特·阿倫尼烏斯在一個多世紀前提出的所謂“宇宙胚種論”假說,他認為地球生命的種子是從宇宙其他地方漂移到這裡的。 阿倫尼烏斯的孫子,加利福尼亞州拉霍亞斯克裡普斯海洋研究所的古斯塔夫·阿倫尼烏斯,繼續研究著他的祖先如此著迷的問題:他領導了分析阿基利亞岩石的團隊。
古斯塔夫·阿倫尼烏斯既不拒絕也不堅持他祖父關於生命起源的理論。 他對生命機率的整個問題也持不可知論——或缺乏信念——並指出,根本沒有足夠的證據來解決這個問題。 例如,他認為,月球資料並不能最終證明地球在38億年前一直受到隕石的轟擊; 在那個時期遺留下來的少數地球岩石中,沒有明顯的嚴重撞擊跡象。 因此,地球很可能在形成後不久就適合生命存在了。
阿倫尼烏斯希望未來的火星任務可能有助於解決關於“後期轟炸”情景的問題。 這些任務還可以確定微生物生命是否確實曾經在那裡紮根——或者它是否仍然存在。 然而,目前的火星探路者號和火星全球勘測者號任務是開拓者,它們無法直接尋找生命; 進行必要實驗所需的機器人探測器還需要十年或更長時間才能問世。 阿倫尼烏斯說,至少在那之前,“必然論者”和“機率論懷疑者”之間的辯論仍將是“純粹的猜測”。