地球上最初的生命是怎么被创造出来的?

一般涉及到“最初的生命”,就需要追寻到地球生命的起源。我们来简单看下地球生命是如何诞生的。

地球早期环境

在40多亿年前,在太阳位置附近有一个跨度为2光年的分子云。

这些分子云在引力坍塌的作用下,逐渐汇聚成太阳,而其他的碎片形成了地球内其他星球,地球也是其中之一。

地球形成早期时,是一个巨大的熔融状态球体,温度非常高,使得地球内部的水蒸气汽化跑到了大气层中,之所以没有跑太远,是因为地球引力束缚着它们。

后来,地球逐渐冷却,这时大量水蒸气又液化成雨,落在地球上,这场雨就这样持续了将近百万年甚至千万年。

这就是水资源自源说的核心内容。

除了水资源自源说外,还有科学家提出了外源说,既:小行星的撞击以及彗星的撞击,为地球带来了大量水资源。

目前主流学说认为地球水资源是自源说和外源说共同作用的结果。

这些水资源朝着地球低洼处汇聚,逐渐形成了海洋。此时地球上还一片寂静,没有任何生命诞生,但此时这些环境为生命的诞生提供了可能。

米勒烧瓶实验

米勒根据早期地球环境做过一场实验,他模拟地球早期地球环境,在烧瓶中加入早期地球大气成分,以及用电击模拟地球早期雷雨天气,查看能否合成有机物,尤其是氨基酸,因为氨基酸是组成生命必不可少的物质。

实验没多久,米勒就从这些反应后的成分中找到了20多种有机物,其中有大多数是组成生命的基本物质——氨基酸。

后来,这个实验被人们质疑,这些质疑者提出地球早期大气成分并不是米勒实验里用到的大气成分,于是他们用新的大气成分来进行米勒实验时,结果,他们惊讶的发现,调整后的实验沉淀物里,依然找到了氨基酸,米勒实验经受住了考验。

米勒实验的成功让我们有理由相信地球早期环境里,可以生成大量氨基酸,毕竟地球环境比米勒的烧瓶大得太多,而地球的历史也比米勒烧瓶实验的时间长了很多。

可是,有了氨基酸并不等于有了生命,这就像是有了木材并不等于有了房子一样。于是科学家们开始寻找“从氨基酸到生命”的过程。

海底热泉口假说

米勒实验证明了有机物可以从无机物中诞生,但生命到底是怎么来的,谜题还没有揭开,但是科学家很快找到了方向。

首先,我们知道地球早期大气中没有氧气,因此无法形成臭氧层,紫外线可以通过地球大气穿透到地球表面。

紫外线是高能粒子,一定剂量的紫外线可以打碎生命的DNA,导致生命无法长久地在地球表面生活。然而,海水可以阻隔一部分紫外线,足够深的海水可以充当生命的摇篮。

但你可能要问了,海洋这么大,生命是怎么在海水中诞生的呢?

20世纪70年代,科学家在海底考察时发现,在海底热泉口附近温度非常高,大概有300-400摄氏度,而且伴随着强酸、强碱等,原本这里的环境不适宜生物生存,但科学家在海底热泉口发现了大量的奇异生物,包括体型巨大的海蟹,管虫,以及牡蛎,贻贝等。

科学家研究后发现,海底热泉口附近的海水,并不是以“固态、液态、气态”的形式存在,而是超临界流体状态。

而且,由于海底热泉口持续不断地从地幔层喷发各种物质,这些物质蓬松且多孔,可以作为地球早期生命的天然屏障,充当了细胞膜的作用。

再者,海底热泉口持续喷发能量,导致海底热泉口附近的浓度差非常大,早期生命可以利用ATP合成酶,将这些浓度差转化为能量,供生命生存。

科学家又提出了RNA世界假说,认为是RNA充当着生命的遗传物质。

这是因为DNA作为遗传物质虽然更稳定,但要求与蛋白质要同一时期存在,其实这就是先有鸡还是先有蛋的问题。而在地球历史上,这两者几乎不可能同时发生。

RNA则不同,RNA作为遗传物质虽然复制时出错的概率更高,但RNA自身就充当了遗传物质与蛋白质的作用,也就是说,RNA既充当了鸡的角色,又充当了蛋。因此早期生命很有可能是利用RNA作为遗传物质。

就这样,地球早期的生命就在海底热泉口附近诞生了,但是这里诞生的生命非常粗糙,没有细胞膜,没有线粒体,生命的活动方式也非常简单,只能固定在海底热泉口附近的小孔内生存。

但正是它们的出现,才有了后来地球的繁荣复杂生命。