既然生命不能从腐肉等物质中自然发生,那么它究竟从哪里来?19世纪末20世纪初,欧洲流行过对生命起源的另一种解释:地球上的生命,并不是在地球上发生的,而是起源于“天外胚种”,这就是“天外胚种论”或“宇宙生命论”。
瑞典化学家阿列纽斯坚持了“天外胚种论”。他断言,地球上的生命,是天外的胚种附在陨星上带来的。1907年,他出版了《宇宙的形成》一书。他在该书中提出,宇宙一直有生命的胚种,它们以孢子形式,靠太阳的压力,不断以新的行星作为“维持站”定居,直到它落到地球上,这些胚种便在地球上发育成活跃的生命。
他还做过计算,论证了微小的生命胚种在光的压力下,可以在宇宙间做高速飞行,从火星飞到地球只需84天,从金星飞到地球只需40天,从地球飞出太阳系只需14个月;若用9000年时间,它就可飞到离地球最近的恒星——半人马座的比邻星。从天文学的观点看,9000年的时间是微不足道的。
在20世纪70年代,美国的霍依尔提出并论证了“天外胚种论”的新理论。他认为,在温暖、湿润的彗星核中演变发展起来的单细胞细菌,是地球上生命的祖先。彗星是宇宙中绝妙而神奇的“种籽”,它走到哪里,就将生命源撒到哪里。
霍依尔的理论是:宇宙间充满了活体细胞,其中的绝大多数潜藏、凝聚在那些寒冷的行星际星云中。新的恒星和行星形成时,随着细菌的消融,这些行星就沾染了生命;旧的恒星爆发时,碎片四射,生命的种籽就飘散在星系中它所在的那一隅。所以,自地球形成以来,活体细胞就倾泻在上面了。总之,按他的理论,地球上的生命,不是在地球上起源形成的,而是从天外来的,地球上的生命是“天外来客”;这个“天外来客”,在来到地球之前,就已具有了细胞形态。
霍依尔在论证天外胚种时,还提出一个论据,即生命极其复杂,因此不会在地球这样一个小的世界里开始,地球只能充当一个“维持站”。当生命以细菌的形式传到地球时,有可能生存下来并发展下去。他说:“如果小小的地球能创造出按我们自己的水平衡量的智慧生物,那么整个星系就应该有能力容纳一种智慧生物,对于他来说,掌管天文过程当然不费吹灰之力。”他的意思是,从地球上产生生命根本不可能;如果地球上能产生生命,那么宇宙间就必存在对掌管天文过程不费吹灰之力的“神”。
“宇宙胚种论”要站住脚,必须解决3个不可回避的问题:要论证宇宙间确实存在着生命;要说明这些生命胚种是如何掉到地球上来的;还要证明生命胚种能够活着到达地球。
现代天文学证实,宇宙有限无边或无限,其他星系也存在有生命的可能,宇宙胚种成立的第一个条件与科学材料并不矛盾。对于天外胚种如何到达地球的问题,当时提出过两种解释,一是说陨石可作为载体,把胚种带到地球,可是从陨石中找微生物胚种的试验未得到任何结果;二是活物辐射发生说,认为胚种是通过光压作用到达地球的。对于很轻的胚种来说,光压能克服星球对它的吸引力。如何到达的问题总算还能自圆其说。
关键问题是,宇宙胚种能否活着经历漫长而艰巨的星际旅行?首先,胚种得经受接近绝对零度(-273℃)的低温考验。不过,现代科学研究证明,某些微生物孢子在温度低至-272℃的液态氮中安然无恙;还有实验证实,轮虫类或细菌的孢子在接近绝对零度的酷寒中若无其事。
生物胚种还得活上漫长的岁月,才能完成遥遥无期、不知何处是归宿的星际旅游。现代有人从埋在冻土层上的象鼻的粘液中,分离出多种微生物,它们似乎可以证明,在永久冻结的条件下,细菌可以保持生命力几万年而不死灭。
不过,永久不死的宇宙虫,似乎无法克服最后一道难关。浩瀚的宇宙空间,看来到处是朗朗乾坤,其实无处不有本领高强的无形杀手。这杀手就是杀伤力极强的紫外线和宇宙光的辐射。所有生命胚种,在这种强辐射中无处藏身,而且连一秒钟也难挨过,更不用说作长途旅行了。最新的考察实验,已经证明了这个残酷现实。
地球上目前的生命世界,必然是在地球上产生的。米勒实验的惊人之处,恰恰在于它不仅证明地球上产生生命的可能性,而且证明了地球上生命起源的途径是化学方法。
当然,排除“宇宙胚种论”,并不排斥其他星球上生命存在的可能性,也不排斥高度智慧的生物可以飞越浩瀚的宇宙空间。那么,除了地球上的生命形式外,还有没有其他生命形式?
生存条件不同,生物的生命形式必然不同。过去人们认为水的压力很大,一片黑暗的深海不适合于生物生存。20世纪50年代以来的深海考察,很快就打破了过去的一孔之见。
一件事是1951年,新挑战者号在调查西太平洋乌里亚纳海沟时,从该海沟深达1.1万米左右的深渊底部,捞出一种细菌。表面上它与地球表面的细菌非常相似,然而生存方式却与地面细菌迥然不同。例如,这种海底细菌需要高压生活环境,就像人类需要氧气一样,它只能在1000个以上大气压的环境中生存。
另一件事是20世纪70年代末期,科学家在洋底发现了热点。在热点,地幔的炽热岩浆上升到非常靠近地壳上部边界的地方,并把上面的水加热。1977年初,一艘深海潜水艇沉到海底,对接近热点的海底进行调查,并获得了惊人的发现。在热点上,科学家发现了“烟囱”,即带烟的热泥从这些烟囱中涌上来,使周围的海水充满矿物质,这些矿物质富含硫。在这些热点的附近,生活着各种细菌。奇怪的是,它们不是从阳光中获取能量,而是从硫和热的化学反应中获得能量;那里的小动物则以这些细菌为食,较大的动物则以较小的动物为食,形成了一种与陆地不同的全新的食物链。即使阳光完全消失,这个食物链中的生物也能生存,其生存条件就是热和矿物质不断从地球内部涌出。
这些事例给我们的启示是:不同环境、不同星球上的生命形式很可能是不同的。探索生命起源之谜,又把人们的视野引向了广袤的字宙,尤其是地球的近邻——火星。
人类的火星情结现代人类知道了地球生命合成的基本过程。约在32亿年前的十几亿年里,生命的起源大体经历了这样的步骤:首先,从化学元素发展成简单化合物,如最早分布在地球上的碳、氢、氮、氧等原子,经过化学反应,化合成甲烷、水和氨等无机化合物。接着,这些化合物又经过化学反应,化合成一些如葡萄糖、氨基酸、嘌呤、嘧啶、核苷酸等简单有机化合物。此后,再进行化学演化,由一次偶然事变,生出了有机高分子蛋白质和核酸。最早出现的核酸可能是比较简单的RNA,以后才有DNA。这时候,生命才有了遗传基础,开始了严格的遗传复制过程。
蛋白质和核酸相互联系协作所形成的蛋白体,是能进行新陈代谢的原始生命物质,是生命存在的物质基础。这种非细胞形态的生命物质,经过许多演化,最后才生出了最早的稳定生命系统——细胞。
世界上千姿百态的生物,无论是动物还是植物,都出自同一个细胞。由于它们出自同一“祖先”,所以使用着相同的遗传密码。从一个细胞演化出今天千姿百态的生物世界,经过了几十亿年漫长的进化过程。
关于人类的诞生,有着许多美丽的神话与传说。圣经《旧约·创世纪》讲到,上帝耶和华用5天时间创造了天地和万物,第6天按自己的模样用泥土造出了一个男人—亚当,后来从亚当身上取下一条肋骨,造就了一个女人—夏娃,做亚当的妻子,成为众生之母。他们的后代繁衍生息,就有了现代的人类。
我们虽然不能确定生命来自何处,但按照现代科学的观点,却可以断定,高级生命是由低级生命进化而来的,人类是从猴子进化而来的。但这样的回答是完全不够的。尽管我们都对自己的祖先顶礼膜拜,都表现出了了解自己“出身”的极大兴趣。但我们究竟是从石头缝里蹦出来的,还是从天上掉下来的,或者说是猴子变的以及是怎样变的,到目前为止,也仍然不能得出十分肯定的回答。