生命不是起源於深海？美國生物學家認為，生命起源於淺水池

大約50億年前,剛剛形成的地球是一顆火山噴涌、岩漿四溢的大火球,過了幾億年之後,猛烈的火山活動才漸漸平息下來,冷卻的岩漿變成了地表的岩層,此時的地球一片死寂和荒涼。受到地心引力的影響,富含水資源的近地小行星紛紛墜向地球,讓地球的表層蓄積了浩瀚的水資源。與此同時,地球處於一個非常完美的軌道上,相對於水星和金星而言,地球距離太陽較遠,因此地球上的水資源沒有被太陽的高溫蒸發掉、也沒有被強勁的太陽風吹回太空中;相對於海王星和天王星,地球距離太陽較近,因此地球可以接收更多的陽光照射,使得地球上的大部分水資源處於液態。基於以上的種種條件,地球成了太陽系中的「生命搖籃」。

大約40億年前,深海海底的熱泉口和火山口釋放了大量的硫化物,使海洋中的無機物生成為有機物,這些有機物生成之後,就發揮了自我複製、自我選擇和自我組織的特性,不斷的生成和變異,進而生成了更為複雜的有機物,比如多糖、脂肪、蛋白質、核酸等等生物大分子。最終,一個由生物膜包裹著各種細胞器、可以自我複製的原始細胞,就在地球上誕生了。目前,關於生命起源的種種假說中,「海底熱泉假說」的認可度較高、證據也較為豐富,乃是迄今為止最具科學性的一種生命起源理論,不過,美國麻省理工學院(簡稱「MIT」)的一支研究團隊向「海底熱泉假說」提出了挑戰,古生物學家蘇克里特.蘭詹(Sukrit Ranjan)認為,生命並不是誕生於深海中,而是誕生於淺水池裡。

(海底熱泉)

科學界的主流觀點認為,氮元素(N)是生命誕生過程中的關鍵一環,即劃破雲層的雷電會分解大氣中的氮鍵,生成的氮氧化物會隨著雨水而落在地面上和海水裡,氮氧化物與原始的核糖核酸(RNA)混合時,它會被化學誘導、成為一個氨基酸,隨後逐步演化為一個簡單的有機生命體。

然而,蘇克里特.蘭詹率領的研究團隊發現,落入海洋里的氮氧化物堅持不了太長的時間,無法下沉到2000米至3000米的深海海底。若氮氧化物無法抵達海底熱泉的噴口、且參與一系列的化學反應,則「海底熱泉假說」就難以成立,除非相關領域的研究人員發現了氮氧化物的新來源。

(海底熱泉)

蘇克里特.蘭詹指出,關於「海底熱泉假說」的諸多研究中,研究人員們忽視了兩個重要的因素:第一,氮氧化物會在水中分解;第二,太陽的紫外線會加速氮氧化物在水中的分解。考慮到以上的兩個因素,那麼海洋中的氮氧化物濃度遠遠不及研究人員的預期,僅僅是預計濃度的1/1000而已。

若海洋中的氮氧化物過於匱乏、導致「海底熱泉假說」無法成立,那麼生命誕生於何處呢?蘇克里特.蘭詹認為,與深海海底相比,不起眼的淺水池才是更好的選項,畢竟落入淺水池的氮氧化物濃度更高、更有可能與核糖核酸等等分子相互作用。只要科學家們認為生命的起源需要氮元素,則原始的生命就不能在深海海底誕生。

(海底熱泉)

小考題:你是否認可「海底熱泉假說」?你認為生命究竟誕生於何處?歡迎你留言討論。

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