书城童书青少年应该知道的遗传
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第7章 生命起源

关于生命是何时、何处,特别是怎样起源的问题,是现代自然科学尚未完全解决的重大问题,也是人们最为关注和争论的焦点。历史上对这个问题也存在着多种猜测和假说,并有很多争议。随着人们认识的不断深入和各种不同证据的相继发现,人们对生命起源的问题有了更深入的研究,下面介绍几种著名的假说。

1.生命起源的创造论

创造论否认一切的事物是自然形成的说法。它认为哪怕是正在呼吸的空气,也是需要被创造才得以产生。目前人类虽然面临各种自然资源枯竭,生态平衡被破坏带来的各种灾难,但对自然的驾驭却感到无能为力。我们不能否认创造论,因为目前还没有什么科学可以证明它到底是真理还是假说。

既然如此,那么遗传性脱发是什么造成的。目前,比较认同的解释是雄性激素,是雄性激素中的一种,睾酮。每个正常的男性都有睾酮,但不是都脱发,这是为什么呢?实际上,睾酮在脱掉一个氢原子后选择性的和前额和顶部的毛囊进行结合,形成新的结合蛋白,这种结合蛋白包在毛囊外面,阻碍毛囊吸收营养,由于毛囊吸收不到足够营养而逐渐枯萎,这样一来,头发也随之变得既细又稀,最后毛囊因缺少营养而坏死,以至于头发完全脱落。对于遗传性脱发者而言,可以产生很多脱氢的睾酮,然而正常人却少之又少。

目前为此,遗传性脱发还没有特别有效的治疗药物,有些方法和药物虽然对早期脱发能够起到部分延缓作用,但对中晚期毛囊坏死头发的脱落只能用毛囊移植的方法进行治疗。

2.生命起源的自然发生说

生命自然发生说又称“自生论”或“无生源论”,认为生物可以随时由非生物产生,或者由另一些截然不同的物体产生。如中国古代所谓“肉腐出虫,鱼枯生蠹”,中世纪有人认为树叶落入水中变成鱼,落在地上则变成鸟等。

自然发生说是19世纪前广泛流行的理论,这种学说认为,生命是从无生命物质自然发生的。如我国古代认为的“腐草化为萤”(即萤火虫是从腐草堆中产生的)。在西方,亚里士多德(公元前384~公元前322年)就是一个自然发生论者。有的人还通过“实验”证明,将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中,静置于暗处,21天后就会产生老鼠,并且让他惊讶的是,这种“自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。

19世纪,法国微生物学家巴斯德发现,将肉汤置于烧瓶中加热,沸腾后让其冷却,如果将烧瓶开口放置,肉汤中很快就繁殖生长出许多微生物;但如果在瓶口加上一个棉塞,再进行同样的实验,肉汤中就没有微生物繁殖。巴斯德认为,肉汤中的小生物来自空气,而不是自然发生的。他的实验否定了“自然发生论”。

3.生命起源的化学说

化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步地演变而成的。化学起源说将生命的起源分为四个阶段。

第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段,即生命起源的化学进化过程是在原始的地球条件下进行的。我们可以从米勒的模拟实验中得到形象的解释。在这个实验中,一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,其上部球形空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸气等“还原性大气”。米勒先给烧瓶加热,使水蒸气在管中循环,接着他通过两个电极放电产生电火花,模拟原始天空的闪电,以激发密封装置中的不同气体发生化学反应。而球形空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸气冷却形成液体,流回到底部的烧瓶,即模拟降雨的过程。经过一周持续不断的循环实验。米勒分析其化学成分,发现其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物,同时还形成了氰氢酸,而氰氢酸可以合成腺嘌呤,腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,即从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可以实现的。

第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质。这一过程是在原始海洋中发生的,即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质,经过长期积累,相互作用,在适当条件下(如黏土的吸附作用),通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。

第三个阶段,从生物大分子物质到组成多分子体系。这一过程是怎样形成的呢?苏联学者奥巴林提出了团聚体假说,他通过实验表明,将蛋白质、多肽、核酸和多糖等放在合适的溶液中,它们能自动地浓缩聚集为分散的球状小滴,这些小滴就是团聚体。奥巴林等人认为,团聚体可以表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象。例如,团聚体具有类似于膜的边界,其内部的化学特征显著地区别于外部的溶液环境。团聚体能从外部溶液中吸入某些分子作为反应物,还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应,反应的产物也能从团聚体中释放出去。另外,有的学者还提出了微球体和脂球体等其他的一些假说,以解释有机高分子物质形成多分子体系的过程。

第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命。这一阶段是在原始的海洋中形成的,是生命起源过程中最复杂和最具有决定意义的阶段。目前,人们还不能在实验室里验证这一过程。

生命的起源就好比是一个谜,从中国的盘古开天辟地到19世纪达尔文《物种起源》一书的问世,生物科学发生了前所未有的大变革,同时也为人类揭示生命起源这一千古之谜带来了一丝曙光,这就是现代的化学进化论。在化学进化论上已经提到了关于遗传的一些东西,这也说明了,在生命的起源中,遗传已经得到了生物学家的重视。并且,这个时候,人们对于人类的来源开始充满了好奇!