各位讀者姥爺們好,我是博望。
對於生命的起源,一直是一個幾乎無解的問題,我們至今不知道一堆有機物,堆在一起為什麼就“活”了。
關於生命起源也是眾說紛紜,有人認為生命源於海洋,有人認為大地孕育了生命……但顯然,沒證據是站不住腳的。
就在大家爭論之際,忽然天降一個“大聰明”,這人便是折磨無數學生的“米勒生命實驗”的提出者——雅克·弗朗西斯·阿爾伯特·皮埃爾·米勒。
這貨認為生命是源自於大氣,雖然扯蛋,但確實能站住腳。米勒認為,原始地球的大氣應該和木星差不多,木星因其巨大體積與引力可以保留下太陽係最原始的大氣。於是米勒便從這裏入手。
他們在長頸瓶中裝上溫水來模擬當時的海洋,當水蒸氣蒸發時,會被收集在另一個燒瓶中。尤裏和米勒在該實驗裝置中引入了木星同款氫氣、甲烷和氨氣,模擬早期大氣層無氧氣的狀況。然後,他們釋放電火花,來模擬閃電,進入這種混合氣體構成的無氧大氣層。最終,利用冷凝器將這些氣體冷卻成液體,收集進行分析。
在實驗開始一周後的觀察中發現,在冷卻的液體中大量地存在著有機化合物,約有10%到15%的碳以有機化合物的形式存在。其中2%屬於氨基酸,以甘氨酸最多。而糖類、脂質與一些其他可構成核酸的原料也在實驗中形成;核酸本身,如DNA或RNA則未出現。尤裏和米勒得出結論稱,有機分子形式能夠來自於無氧大氣層,同時最簡單的生命體也可能孕育在這種早期環境中。
然後他就蓋棺定論,去發論文了。
從此米勒一戰成名,在國際生物學界名聲大噪,同時他給他實驗得到的液體命名為“混沌湯”。
不出意外的話就一定出意外了。米勒的實驗雖然得到了有機物,但你把一瓶黃豆醬(無菌密封的)放桌上,過多長時間它也不有命誕生。
就在這時,絕殺來了。
一群科學家在達爾文島海底發現了些奇形怪狀海底熱泉,這些石柱十分怪異。一開始並沒當回事,後來發現:wc!不對勁!
這些石柱的石壁上的空腔正好是一個細胞的大小!這不是巧合。後續研究發現,石壁內外酸堿濃度不同,生命可直接調節石壁內外酸堿來得到能量!
這可不得了,加之地球剛誕生時海洋成分與現在不同,所以科學家們推出了這完藝:地球誕生時的麵貌和現在不同,包圍在地球外表的水汽雖已凝結成液態性的水——海洋,但溫度還是很高,那時具有活動力的火山遍布地表,不時噴出火山灰和岩漿,大氣很稀薄,氫、一氧化碳等,各種氣體於空中形成一朵朵的卷雲,氧氣很少,因無充足的大氣層掩蔽,整個地球曝露在強烈的紫外線之下。此時雲端的電離子不斷引起風暴,而交加的雷電不時侵襲陸地。
這就一天胡天局,但很快,轉機出現了,隨著有機物越聚越多分子間互相影響,而形成更複雜的混合物,在這其間來自外太空的隕石也可能帶來一些元素參與變化,RNA在生命最初的進化中扮演了一個重要角色。RNA比DNA的結構更加簡單,而且是一種更加有效的化學催化劑。因此這就意味著RNA構成的生命比DNA生命更容易出現。
沒錯,最早的生命便是誕生在石壁中的RNA,這些RNA不斷自我複製,開疆拓土 ,其中有些在轉錄時發生了錯誤,這便是最原始的變異。隨著疆域越來越大,越來越多的有機物加入,現在一切生物分化前的最後一個共祖——露卡正是登上了演化的舞台。
到這裏,米勒的理論基本可以推翻了,大氣圈根本就不是生命待的地方,因為紫外線會直接擊毀遺傳鏈,DNA和RNA無法存在。不過米勒的探究精神還是值得學習的。
老實說我們並不知道露卡長什麼樣,我們隻知道露卡有兩支後代,通過運用不同的脂質,擺脫了岩石細胞的束縛,這兩支後代便是真細菌和古細菌。
關於真細菌和古細菌的億年梁子,我們下章再談,同誌們再見 !