时间:2018-11-18 10:00:00编辑:禄华
射电天文学和宇宙化学的迅速发展为人类研究生命起源提供了契机。20世纪60年代,科学家们发现在宇宙空间中有大量的有机分子,同时也在那些落入地球的陨石中发现了近20种氨基酸和10多种烃类物质。但是,宇宙发生说只解释了生命是从宇宙空间移居到地球上来的,并没有揭示出生命起源的真正原因。1953年,美国化学家米勒做了一个关于生命起源的实验,从而彻底否定了维克拉玛辛和霍伊尔等人的假说。
斯担利·米勒是美国圣迭戈大学的一位科学家,他于1953年进行了一个有趣的化学实验。他先把氨气、甲烷、氢气和水蒸气等气体,按照“地球原始状态”时的组成比例混合在一起,装入一个玻璃瓶中。然后,他用电流模拟闪电,轰击这些气体。闪电是今天常见的气候现象,同时它也很古老,它在地球最原始时期就存在了。
一个星期后,米勒惊喜地发现,在玻璃瓶中出现了一种橘黄色气体,这是以前没有的。米勒对这种气体进行了测定,测出大量氨基酸等有机物质存在于这一气体中。此后,德国的科学家格罗茨和维森霍夫也进行了与米勒相类似的实验,他们先按照“地球原始状态”配置气体,然后用紫外线长时间照射这些气体,结果也得到了氨基酸。
在20世纪60年代,科学家奥罗利用氰化氢等物质,成功地合成了生命物质腺嘌呤,它是核酸的重要组成成分之一。1963年,波兰的佩鲁马等科学家利用紫外线照射,得到了一种在生命体中用于传输能量的重要物质ATP(adenosine-triphosphate,腺嘌呤核苷三磷酸)。这些实验有力地证明:在一定的能量条件和物质条件下,无机物转化为有机物、简单的有机物转化为复杂的生命物质的进化过程,即使没有生物酶的作用,也完全有可能在地球上实现。
就这样,一种新的学说——化学进化说,开始被越来越多的人接受。这个学说认为,早期地球的大气中存在着大量有机分子,这些有机分子在漫长的时间里逐渐产生了一种相互关联的结构,这种结构能临时组合在一起。又过了许久,这种分子周围出现一层黏稠状的东西,它能随着外界环境的变化,排放出一部分有机分子,也能接受另一类有机分子。
这种复合化的分子被看做是最初的生命形式,它已经具备了最简单的代谢和繁殖功能,形成了生命的基本特性。这种最低级的生命形式结构极其简单,连今天最简单的微生物都比它复杂许多,但它们已经具备了生命的基本特征,能靠自然选择来进化成各种各样的高级生物体。
但是地球生命诞生的奥秘仍没有解开。科学家们发现,在太阳系的八大行星中,木星、土星、海王星和天王星的大气成分主要是氨气、甲烷,而火星、金星等类地行星的大气,则主要是二氧化碳。于是,有人提出了这样的问题:为什么就可以断定“原始状态”时的地球大气中,一定含有甲烷而不是二氧化碳呢?
德国和法国的两位科学家在格陵兰38亿年前形成的古老的石英岩层中,发现了单细胞有机物的内含物。这种细胞外观上呈椭圆形或是丝状体,一般具有鞘。它的内含物由生命物质组成;它的细胞壁和鞘的结构以及繁殖方式,与现代的酵母菌几乎相同。这样的单细胞有机物大约需要5亿年时间才能形成。因此可以推测,生命应该在43亿年前才开始形成。
根据最新的考察结果,人们认识到生命的出现与行星的诞生几乎是在同一时期实现的。
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