大约50亿年前,刚刚形成的地球是一颗火山喷涌、岩浆四溢的大火球,过了几亿年之后,猛烈的火山活动才渐渐平息下来,冷却的岩浆变成了地表的岩层,此时的地球一片死寂和荒凉。受到地心引力的影响,富含水资源的近地小行星纷纷坠向地球,让地球的表层蓄积了浩瀚的水资源。与此同时,地球处于一个非常完美的轨道上,相对于水星和金星而言,地球距离太阳较远,因此地球上的水资源没有被太阳的高温蒸发掉、也没有被强劲的太阳风吹回太空中;相对于海王星和天王星,地球距离太阳较近,因此地球可以接收更多的阳光照射,使得地球上的大部分水资源处于液态。基于以上的种种条件,地球成了太阳系中的“生命摇篮”。
大约40亿年前,深海海底的热泉口和火山口释放了大量的硫化物,使海洋中的无机物生成为有机物,这些有机物生成之后,就发挥了自我复制、自我选择和自我组织的特性,不断的生成和变异,进而生成了更为复杂的有机物,比如多糖、脂肪、蛋白质、核酸等等生物大分子。最终,一个由生物膜包裹着各种细胞器、可以自我复制的原始细胞,就在地球上诞生了。目前,关于生命起源的种种假说中,“海底热泉假说”的认可度较高、证据也较为丰富,乃是迄今为止最具科学性的一种生命起源理论,不过,美国麻省理工学院(简称“MIT”)的一支研究团队向“海底热泉假说”提出了挑战,古生物学家苏克里特.兰詹(Sukrit Ranjan)认为,生命并不是诞生于深海中,而是诞生于浅水池里。
(海底热泉)
科学界的主流观点认为,氮元素(N)是生命诞生过程中的关键一环,即划破云层的雷电会分解大气中的氮键,生成的氮氧化物会随着雨水而落在地面上和海水里,氮氧化物与原始的核糖核酸(RNA)混合时,它会被化学诱导、成为一个氨基酸,随后逐步演化为一个简单的有机生命体。
然而,苏克里特.兰詹率领的研究团队发现,落入海洋里的氮氧化物坚持不了太长的时间,无法下沉到2000米至3000米的深海海底。若氮氧化物无法抵达海底热泉的喷口、且参与一系列的化学反应,则“海底热泉假说”就难以成立,除非相关领域的研究人员发现了氮氧化物的新来源。
(海底热泉)
苏克里特.兰詹指出,关于“海底热泉假说”的诸多研究中,研究人员们忽视了两个重要的因素:第一,氮氧化物会在水中分解;第二,太阳的紫外线会加速氮氧化物在水中的分解。考虑到以上的两个因素,那么海洋中的氮氧化物浓度远远不及研究人员的预期,仅仅是预计浓度的1/1000而已。
若海洋中的氮氧化物过于匮乏、导致“海底热泉假说”无法成立,那么生命诞生于何处呢?苏克里特.兰詹认为,与深海海底相比,不起眼的浅水池才是更好的选项,毕竟落入浅水池的氮氧化物浓度更高、更有可能与核糖核酸等等分子相互作用。只要科学家们认为生命的起源需要氮元素,则原始的生命就不能在深海海底诞生。
(海底热泉)
小考题:你是否认可“海底热泉假说”?你认为生命究竟诞生于何处?欢迎你留言讨论。
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