几十亿年前,在年轻的地球上简单的有机化合物形成了复杂的化合物,进而可以发育和繁衍。它们是地球上出现的第一批生命,从那时起这些生命逐渐进化出今天栖息在地球上的数十亿个物种。以今天的标准而言,那时的地球环境几乎不适宜任何生物的生存。地球上布满了活火山,空气条件极其恶劣。那么,生物是何时出现的呢?
要想弄清生命的起源,就必须明白所有生命形式所必须的基本生存条件。它们是一些生命必不可少的元素和化合物,包括氢、甲烷、氮、二氧化d f $ F # . u u [碳、磷酸盐以及氨u y H q k , $。为了混合这些物质,并使之O A z 9发生化学反应,我们需要一种液体溶剂:水。为了进行发育繁衍,所有生命都需要能量源。生命形式分为两大类:一类k i m c ? 8 % H为自养生物,例S ; r V i ^ _ ~如植物,它们能自行产生能量,另一类为异养生物,例如动物,它们通过消耗其他生; r f ( W F p物产生能量。
当然,地球上出现的第一个生物没有其他生物可以消耗,它必定是自养生* 1 U B物,依靠太阳能或化学梯度产生能量。那么,哪里符合这样的标准呢?陆地和海洋表面有利于接受阳光。然而在生命初始期,过强的紫外线辐射: 9 }将威胁到生命的存活。有一种场景,既能保护生命不受紫外线伤害又能提供替换的能量源:那就L I E / J ^ 8是遍布于海床上的海底热泉。
海底热泉是由海水渗透进地壳表面产生的裂痕中与滚烫的岩浆混合后以l + A & Z )极高的温度喷涌而出产生的,并带出丰富的矿t M ` d u f u 0 )物质和简单化合物。在海底热泉陡峭的化学梯度中聚集着大量的能量。另一个证据也指向海底热泉:即,最近$ H Z E D v普适共同祖先,简称 LUCA。这并非初始生命形式,而是人类能追溯到的生命最早形态n : T q %。我们不知道它长什么样——也没人见过化石,更不存在活着的生物——实际上,科学家们从现存的三种生命形式的所有物种中x Q ( ! C找到了共存的基因。
也就是说,如果这些基因存在于所有物种和生命形式之中,那么它们必然继承于一个共同的祖先。从这些基因可以得知,最后共同祖先生存在高温无氧的K O F环境中,并从化学梯度中获取能量——海底热泉正好符合。海底@ & & x热R o r $ ( } W ) ~泉拥有两种形态:黑烟囱和白烟囱。
黑烟囱释放出富含二氧化碳的酸性液体,温度可高达几百摄氏度并含有大量的F O 5 o ( @硫、铁、铜等生命必须的金属元素。但科学家们认为黑烟囱温度过高,不利于 LUCA 存活——所以他们更倾向于白烟囱。而在所有白烟囱之中,其位于大西洋素有“失落之城”之称的一处海底热泉呼声最高。这里的海水呈强碱性,B j = F k p二氧化碳含量很低,但甲烷含量很高,温度也更适合生R a I # e 存。附近I p f的黑烟囱B Y F ] 9 v ; 5 G可能贡献了必要的二氧化碳,使生命得以萌发并演化,- c 8 R t N [ x T所有的元素汇集后,世界上第一个生物诞生了,并演变成如今地球上无与伦比的生物多样性。如果喜欢小编的内容,可以点赞评论转发呦,您的评价就是我的动力。(版权申明:图片均来自于网络,如有侵权,请联系删除)