什么是生命

在地球的组成物质中,99.99999%是非生物——没有生命的物质。与生物不同,非生物不能利用能量进行生长,对周围的世界也不能作出任何反应。最重要的是,它不能进行生殖。那么又是什么让这样毫无生气的开端产生了40亿年前的生物呢?

以“石”为证

这些石堆是形成于西澳大利亚鲨鱼湾的叠层石。它们是由蓝细菌(蓝绿藻类原核生物)形成的。蓝细菌是一种从阳光中汲取能量的简单微生物,能够捕捉周围的沉淀物,那些沉淀物胶结在一起后,最终形成了一个个的小丘。鲨鱼湾的叠层石一般有着几千年的历史,但有的化石叠层石却有着3.4亿年的历史,是地球上最早的生命迹象之一。

figure_0026_0001

大多数科学家认可的答案是,溶在海洋中的含碳物质发生了一系列随机的化学反应,而生物就是从这些反应产生出来的。其中的一些反应形成了油性细胞膜包裹着的微泡,里面包含着一些液体微滴,它们与外面的水世界是完全隔离的;另外,一些反应则形成了一些特殊物质,它们通过吸引周围更加简单的化学物质而进行自我复制。不知怎样,这两类反应产生的物质就结合到了一起,从而产生了第一个能进行自我复制的细胞。当这些细胞开始利用能量的时候,生命也就随之产生了。

figure_0026_0002
地壳在刚形成的时候,有大规模的火山喷发活动。这其实有助于产生适合生命生存的环境,因为火山喷发产生了大量的水汽,而水汽最终冷却凝结形成了海洋,同时还产生了大量的矿物质,成为早期细菌的能量来源。
figure_0027_0003
这块微化石来自于一种叫作枪击燧石的岩层,发现于加拿大的西安大略。这种岩层形成于20亿年前,含有一些已知最早的光合微生物的遗骸。