【{$randkws}】达尔文对地球早期生命的猜想也许是对的 - {$web_name} 达尔文提出过许多出色的想法

达尔文对地球早期生命的猜想也许是对的
（神秘的地球uux.cn报导）据新浪技术：国外传媒报导，达尔文提出过许多出色的想法。其中最著名的当属由受自然挑选驱动的进化论。地球上的大多数已知生命都可以用该理论来阐释。但他也对其它许多难题开展了苦苦思索。在写给好友的关于电影资讯，攻略一封信中，他提出了一种有关地球早期生命如何形成的理论。在约150年后的今日看来，这封信极其具有预见性，如同预言普通。
与人们的普遍想法各异，达尔文并非第一个提出物种会进化的人。在19世纪，科学家针对“动物会随着时间的流逝不断转变，比如现代长颈鹿的脖子比古代更长”这一理论开展了众多研究。
达尔文的核心贡献在于刻画了“自然挑选”这一进化机制。该理论觉得，同一物种的动物需要以便食物、庇护所、以及繁殖后代的能力彼此比拼。只有最适合所在生态的动物才能顺利产下后代，所以这些有益性状可以遗传给下一代，变得越来越普遍。假如长脖子对长颈鹿有益，关注彩蛋解析消息一代代过去，拥有长脖子的长颈鹿就会越来越多，直至达到最佳的脖子长度。达尔文在1859年出版的《物种起源》中，对这一观点开展了陈述。
生物进化这一事实透露了有关生命起源的一些线索。进化告诉我们，看似迥异的物种实际上也或许是远亲，由同一位祖先进化而来。例如，人类当下亲缘关系最近的物种是黑猩猩，我们曾在约700万年前拥有同一位祖先。
不只如此，当下日常在地球上的每一种生物最初都可追溯至同一祖先，名叫“最后的共同祖先”，日常在逾35亿年前、地球方才形成之时。
但是，进化论只阐释了已知生命转变的方式和缘由，并未述说地球上的首个生命是如何形成的。
生命是如何着手的？
对生命起源的探究直到上世纪50年代才着手。当时，已然有许多科学家怀疑，回顾赵露思动态生命起始于海洋。他们觉得，在方才诞生的地球上形成了众多碳基化学物质，这些物质溶解在海洋中后，变得越来越稠密、浓度越来越高，这就是所谓的“原始汤”。这一理论由苏联生物学家亚历山大•奥巴林（Alexander Oparin）提出。1953年，一位名叫斯坦利•米勒（Stanley Miller）的美国学子证明，可以在一套模拟原始海洋和大气条件的简易装置中合成氨基酸，即蛋白质的基础组件。
几十年间，“生命起源于海洋”的理论始终处于主导地位。但这其中存在一个显而易见的难题：海洋的体积极其庞大，除非有数量惊人的碳基化学物质，否则这些物质或许会分散在海洋各处，历经多年都无法相遇。“水太多，分子太少。”剑桥医学探究委员会分子生物评测室的克劳迪娅•邦非奥（Claudia Bonfio）强调。
还有一种被广泛研究的理论觉得，生命也许起源于碱性热泉之中，天气变化最新进展报道相似于大西洋中部的“失落的都市”。富含矿物质的热水从海床底部的岩石中汩汩研究，形成了怪异的白烟。这些热泉提供的丰富化学能也许为第一批生物的诞生提供了能量。但本年5月发表的一项探究强调，在碱性热泉条件下“尚未证明能够直接合成氨基酸或核酸碱基”，而这两种物质针对我们所知的生命形式而言都不可或缺。
于是，我们又将目光投向了达尔文的理论。
给好友的一封信
达尔文在1871年写给好友的一封短信中说明了自己的理论。
达尔文从未在书中写过生命是如何起源的，但他曾在私下里提出过猜想。最核心的文件是他在1871年2月1日写给好友、自然学家约瑟夫•道尔顿•胡克（Joseph Dalton Hooker）的一封信。这封信很短，只有四段话，并且由于达尔文字迹潦草，很难读懂。信中在简易研究了近期针对霉菌开展的一些评测后，达尔文简略说明了一项假说的开头若干：
“常常有人说，第一个生命诞生所需的整体条件如今都已然具备，也许过去也一直具备。但假如（这是个很不简易的‘假如’）我们可以让某个温馨的小池塘具备氨气、磷酸盐、光、热、电等条件，然后形成了某种蛋白质化合物，这种化合物再历程某些更为繁琐的转变。放在现代，该物质会被随即吞食或吸收掉。但在生物诞生之前，状况就不会这样了。”
这段话需要费点工夫来理解，由于有好几点想法被杂糅在了一起，就好像达尔文是在一边写、一边琢磨一样。可是它的核心观点实际上很简易。
达尔文提出，生命不是在开阔的海洋中、而是在陆地上的一个小型水体中形成的，其中富含各类化学物质。这和“原始汤”理论本质一样，但有一项长处：随着水在温馨的白天不断蒸发，溶解在池塘中的化学物质的浓度也会随之提升。生命所需的化学物质也可以在光、热和化学能的共同驱动下着手合成。
达尔文的想法在很多方面都极其不完善，但我们并不能责怪他，毕竟在他写下这段话的时候，科学家还没有察觉DNA等核酸，生物学家对基因还一无所知，细胞内部的管理机制也依然成谜。达尔文猜想，生命起源于蛋白质，但当时并没有人清楚蛋白质究竟是什么。一直到1902年，科学家才弄明白，蛋白质原来是由氨基酸构成的长链。
但达尔文的基础构思至今仍是科学家探究的对象。并且许多探究人员相信，这是当下为止对生命起源的最佳阐释。
热与光
威斯康星大学麦迪逊分校的莉娜•文森特（Lena Vincent）所做的探究可以与“池塘说”兼容，可是她更倾向于持启动态度。她一直在使用合成能够复制自身的化学物质组合。例如有一对名为A和B的化学物质，分别可以合成对方，即A可以制造出B、B可以制造出A。这样一对化学物质可以做到自我复制，但必须在二者都存在的状况下才能顺利，单独一种则不行。实践中用到的化学物质组合比这要繁琐得多，但基础原理是一样的。
最核心之处在于，文森特是在矿物质表面开展评测的。假如核心化学物质位于矿物质表面，“就更轻松发生反应、与彼此接触。”这些化学物质以便附着在矿物质上，还会与彼此开展比拼。“我们觉得，这样形成的生态可以创造出比拼长处，说不定就是进化的前身。”而自然界中的池塘表层本身就覆盖着黏土等矿物质。
还有许多证据显示，阳光中的紫外辐射也可以驱动核心化学物质的形成，尤其是RNA。RNA与DNA相似，科学家觉得它在早期生命的形成中扮演了核心人物。这种过程只能在光照充足的生态中发生。而在这一点上，小池塘无疑比深海更占长处。
剑桥医学探究委员会分子生物学评测室的约翰•萨瑟兰（ John Sutherland）在有关探究中发挥了重大作用。他于2009年证实，运用紫外线辐射等简易处理手段，在RNA的四种基础构件中，有两种都可以由简易的碳基化学物质形成。在此之后，他又证实，假如对处理方法稍加改动，这些初始化学物质还可以形成蛋白质的基础构件、或者构成细胞外膜的脂质。
“他正逐步具备合成繁琐核酸长链的完整条件。”明尼苏达大学的凯特•艾达马拉（ Kate Adamala）强调。
最后，陆地上的池塘在炎热生态下会接近干涸、下雨时再被重新注满，如此周而复始。这种干湿循环看似不相干紧要，却会对生命有关的化学物质形成重大作用。
例如，萨瑟兰在2009年开展的评测只合成了RNA四种基础构件中的两种。而在2019年，德国探究人员则一次制齐了四种。他们将简易的碳基化学物质置于热水中的矿物质表面，然后让它们不断历程干湿循环。如此持续几天时间，便足以合成RNA的基础构件了。
无独有偶，加州大学圣克鲁斯分校的戴维•迪莫（David Deamer）也证实，干湿循环可以合作简易“原细胞”的形成（即由一层脂质外壳包裹的RNA等生物分子）。另外，现任职于爱丁堡大学的瓦伦蒂娜•埃拉斯托娃（Valentina Erastova）也察觉，在干湿循环的条件下，氨基酸会与矿物质表面的简易蛋白质衔接到一起。
生命的摇篮
迪莫提出，“不断波动的火山温泉池塘”是生命最或许起源之处。萨瑟兰则觉得，沿陨石撞击坑流下的小溪在坑底汇成的池塘才是生命最初呈现的地方。当下还不清楚究竟哪种或许性更大。还有很多年轻学者强调，我们对生命的起源过程依然所知甚少，不足以排除任何一种状况，所以不愿早早站边。在实际探究中，仍有许多探究人员很重视“碱性热泉说”，尽管该假说也存在一定难题。
可是有一点很清楚：达尔文的观点极具前瞻性。他顺利预见到，必须有一系列化学物质集中在一个小规模空间中，并且需要一个能量源来驱动化学反应。
“就像达尔文的许多观点一样，”文森特强调，“‘温馨的小池塘’假说也‘很有先见之明’。”
文森特强调，达尔文在信中还谈及了另一点，而这一点的重大性被人们“大大低估”了。“在这个温馨的小池塘中发生的反应也许很轻松发生，所以实际上无时无刻不在开展。而我们之所以没能观察到这一点，也许是由于，每当自然条件下合成了一个新蛋白质或相似分子，就被一只饥肠辘辘的细菌吞噬掉了。”
“我们研究生命起源时，总把它当成一件发生在遥远过去的事情，”文森特强调，“但也许此时此刻，这件事情就在发生。”