地球隕石坑是“生命的搖籃”(下)
地質(zhì)階段為地球生命的帶來了黑暗、灼熱和相對隔絕的盆地隕坑,地熱液體從隕坑的底部噴涌而出,地熱出口的加熱機制造就了生命孵化器,隕坑獨特的隔離條件和地熱資源產(chǎn)生了液體的對流系統(tǒng),隕石坑內(nèi)的有機分子發(fā)生了聚合和濃縮,對流液體的形成機制好似人們在海洋底部看到的情形,在海底噴流的附近區(qū)域聚集了一些生物的活動。液體在隕石坑的流動與海底噴流不同,熱的液體在盆形隕坑內(nèi)翻滾,好似一幅地獄的圖畫,伴有化學物質(zhì)的惡臭,硫化氫、甲烷、一氧化氮等化學物質(zhì)攪合在一起,地熱口冒出了大量的蒸汽,維持了生命所需的能量。
查特吉描述了生命形成的化學階段,“水體被地熱加溫,各種化學物質(zhì)攪拌起來,在化學反應(yīng)中形成了最初的化合物,它們繼續(xù)演變?yōu)楦蠛透鼜?fù)雜的有機物”。隕石坑的裂縫和氣泡充當了液體濃縮物的支架,液態(tài)聚合物是一些簡單的核糖核酸(RNA)和蛋白質(zhì)分子,沒有先后之分,核糖核酸RNA和蛋白質(zhì)分子同時出現(xiàn),但有一種生命科學的理論十分流行,該理論認為RNA的出現(xiàn)在前,蛋白質(zhì)分子的出現(xiàn)在后。

核糖核酸RNA和蛋白質(zhì)分子同時出現(xiàn),它們都包裹在細胞膜之內(nèi),細胞膜為生命種子帶來了隔離性的保護作用。地熱出口的環(huán)境影響了RNA和蛋白質(zhì)分子的同時出現(xiàn),核糖核酸RNA的分子結(jié)構(gòu)非常不穩(wěn)定,很快地發(fā)生分解,原始態(tài)的RNA需要催化劑的作用,而簡單的蛋白質(zhì)發(fā)揮了催化劑的功能,在催化劑的作用下,原始RNA產(chǎn)生了復(fù)制和代謝的功能。制造蛋白質(zhì)的氨基酸的形成比RNA分子更容易。
RNA和蛋白質(zhì)分子的物質(zhì)釋放出來,漂浮在隕石坑液態(tài)“原始羹湯”之上,在膜結(jié)構(gòu)的環(huán)境中保護了自己。查特吉引用了加州大學戴維·迪默的一個假說,用以證實自己的判斷,迪默教授假設(shè)在“原始羹湯”中有膜狀的物質(zhì),從被稱為默奇森隕石的巖體中分離了脂肪酸泡。1969年,一塊默奇森隕石從太空跌落到澳大利亞大陸,從隕石體類似細胞膜的物質(zhì)中提取了脂肪類的氣泡。隕石為早期地球帶來了脂類有機物質(zhì),它們漂浮在盆狀隕坑中溶液的表層,在地熱口的對流作用下,脂類有機物質(zhì)移動到隕石坑的底部。

有些轉(zhuǎn)變的關(guān)節(jié)點持續(xù)發(fā)生了數(shù)百萬年,脂類薄膜物質(zhì)將核糖核酸RNA和簡單的蛋白質(zhì)進行了封閉和包裹,好似肥皂泡泡的閉合,被脂類薄膜物質(zhì)包裹的RNA和蛋白質(zhì)分子產(chǎn)生了相互作用,相互傳遞了物質(zhì)和信息,最終導(dǎo)致了DNA的產(chǎn)生,DNA是更穩(wěn)定的化合物,DNA演化為有遺傳密碼和基因序列功能的生命物質(zhì),第一個細胞發(fā)生了分裂,一場偉大的生命征程開始了。
生物時期是生命起源的最后階段,細胞復(fù)制開始出現(xiàn),母細胞的物質(zhì)儲存和遺傳信息傳遞給子細胞,產(chǎn)生了細胞的無限性分裂和組合,有分裂和組合的選擇方式,適合的組合持續(xù)下去,不適合的組合停止下來,無數(shù)組合在細胞復(fù)制功能發(fā)揮之前失效了,破碎的分裂和組合退出了生命的進化過程。有自我維持功能的原初細胞進入了達爾文進化論的通道,早期地球出現(xiàn)了第一個細胞,標志了一個階段的頂點。長期的化學、地質(zhì)學和宇宙學的演變階段好似戲劇階段性的高潮。

現(xiàn)代的RNA病毒和蛋白質(zhì)感染因子或蛋白質(zhì)朊病毒是原始RNA和蛋白質(zhì)分子不斷進化的遺產(chǎn),它們對人體產(chǎn)生了致命性損害。RNA病毒和蛋白質(zhì)朊病毒可能是最古老的細胞微粒,它們的出現(xiàn)甚至早于第一個生命細胞,在第一個生命細胞形成并開始了無限的進化過程后,RNA病毒和朊病毒可能是多余的有機物,過剩和累贅的病毒細胞得以幸存,它們是附著在活體細胞上的寄生體,它們可能是危害人類和一切生命體的禍根,人們的疾病和痛苦似乎有必然性,RNA病毒和朊病毒在地球生命的起源階段已經(jīng)存在。
如何檢驗是“坩堝理論”遇到的最大障礙,科學家目前不能使用實驗的手段,培育類似過程的第一個生命細胞。查特吉認為,可以建立生命起源實驗室,在實驗條件的基礎(chǔ)上再造古老生命起源之前的原初環(huán)境。生物實驗將最終檢驗生命起源的理論,證實或證偽理論的正確性。查特吉認為,未來的實驗可以考慮有細胞膜結(jié)構(gòu)的RNA病毒和朊病毒,在實驗的條件創(chuàng)造了合成的原始細胞物質(zhì),再現(xiàn)極早期地球生命的誕生路徑。彗星和隕石等小行星體撞擊了地球,留下了隕石坑,有些特殊的隕石坑變成了生命細胞煉制的“坩堝”,靠近海邊的坩堝將生命細胞排入了相互連通的大海,原初細胞在遼闊的大海展開了各種生命形態(tài)的演變歷程。

(編譯:2021-10-31)