第5章 进化女神的手提包
单细胞动物占据海洋之后,生命开始开枝散叶。关于这一过程的理论著作简直汗牛充栋。进化生物学家和分子基因学家能够有理有据地说明:多细胞生物如何诞生,为什么古生代初期有机体会长出牙齿、钳子和甲壳,为什么每个人都应该在自己的相册里放一张海口虫的照片——海口虫是脊椎动物的祖先,曾经生活在寒武纪的浅滩中,看起来有点像远古时代的香肠。
然而当人们提出“鸡和蛋”的问题时,情况就复杂了。到底谁先谁后?先有新陈代谢还是先有细胞?如果没有新陈代谢,细胞怎么可能产生?而如果没有细胞,新陈代谢又如何发生?从无机物到有机物,从有机物到有生命的物质,其间的分水岭到底在哪里?
生命究竟是从何时开始存在的?真的存在这个分水岭吗?
创世纪的想象——寻找人和猩猩的共同祖先
无数宗教都为这个问题找到了答案——神灵为死寂的物质注入了生命,神采用的工具类似于一种软件,俗称灵魂。获得灵魂后,神所造的物体站起来,伸展身体,然后开始歌颂上帝的功德无量。事实上,这种创世纪的想象的确令人心情舒畅。老实说,谁愿意承认自己是细菌或一种史前香肠状鱼类的后代子孙呢?
这里存在一个棘手的问题——如果进化的过程平坦无阻,没有发生任何突变,那么人类和动物之间就不会存在那些我们津津乐道的巨大差异。而且根据上述观点,人类并非生命的终极产品,而只是一个中间阶段,是生命目录中无数变体中的一种。虽然人类具有惊人的认知能力,但是从基因上而言,我们只是生命链条上的一个中继点,而这条链条的历史延伸到40亿年之前,通向一个前途未卜的未来。
我们暂且假设上帝的“灵魂造物说”成立,那么接下来,我们得自问一句:生命是否就等同于灵魂,而动物是否也有灵魂?因为这是一个必然的结论——生命是以灵魂的形式被注入死寂的物质,这样的物质才不再是无用的废物。既然猩猩也在雨林中生存、呼吸、挠痒,这就说明它们同样也被上帝注入了灵魂。
很多宗教领袖都指出,真正的灵魂包括良知、伦理道德感受以及区分善恶的能力,因此猩猩的灵魂和人类的灵魂完全不可同日而语。然而另一方面,这些信徒却又笃信只有上帝的气息才能创造猩猩,虽然这些动物根本不懂得去尊重神的恩赐,宁愿大啃香蕉也不愿说一声谢谢。无论如何,所有神学家在我提到的上述观点上完全保持一致——猩猩也有灵魂,但它们的灵魂不能永生。
同样的情况还适用于卷毛狗、金仓鼠、鲱鱼、蛔虫等一切爬来游去的生物,它们在灵性上跟人类都不是同一水准。在这方面,我们尽可心安,到了天堂后,我们终于不再受到蚊子、壁虱和蝎子的骚扰。
尽管如此,还有两个未解的难题。首先,回溯人类发展的历史时我们发现:历史愈往前,我们的祖先就愈像猩猩。显然不存在一个从非人类到人类的分岔点。几十年来,人类学家们一直在寻找这个著名的消失环节——人猿和人类笃定的共同祖先。
今天的人们认为,黑猩猩是我们最近的亲戚,正是出于这个原因,我们才喜欢给它们穿裤子,戴傻乎乎的帽子。人类和黑猩猩的基因具有98.7%的相似性。逻辑上,两者在远古时代的森林中必然曾有过共同的祖先。根据分子生物学家探讨得出的结论,这个祖先应该生活在约600万年之前。他们相信,此后不久,这一生物就分化成了黑猩猩和人类物种——俗称永生灵魂的载体。原则上,人们认为这是一条线性的发展线索,就像汽车的生产线一样。
然而人类毕竟不是奔驰S级产品,根本没有人找得到这一共同祖先的遗体。
1994年,有人在埃塞俄比亚发现了440万年前的史前人类化石,这些化石被命名为“拉密达猿人”。人们欢欣鼓舞,宣称终于发现了那个消失的环节。四年之后,人们又挖出了比拉密达猿人早80万年的“拉密达猿人亚种”的牙齿和骨骼,然而两者均不是人类的始祖。
2000年在肯尼亚被发现的“千年人”也没有资格自称为后来的黑猩猩和人类的唯一祖先。“千年人”的风头现在又被在中非乍得发现的最古老的头盖骨“撒哈人猿乍得种”盖过了。据称,“撒哈人猿乍得种”早在650万年前就尝试过直立行走。
这些古代的先生们究竟更接近猩猩还是更接近人类,目前还不得而知,然而有一点是肯定的——人类和人猿并没有唯一的共同祖先。原始人的发展、猿类到人类的过渡是一个流动的过程,发生在不同的时间和不同的地点。毋庸置疑,非洲是人类的诞生地,然而诞生人类的摇篮却远远不止一个。
此外,原始人也分化出了一些种类,如南方古猿和埃塞俄比亚种。不知何时,原始人忽然抬起了自己鼓鼓的头颅,一晃眼成为卢多尔夫人、巧人、直立人、智人,在世界历史中留下了自己的足迹。其中还有一种“智人中的智人”,他们非常偶然地一直坚持到了今天。证据显示,他们是唯一一支出于认知目的从土里挖掘自己祖先的原始人后裔。
总而言之,人猿和人类之间并没有一个明显的分水岭,其发展的线索也不是一条直线。法兰克福的研究者弗里德曼·施勒克也认为:“在生物进化几亿年的历史中,任何新的发展线索都不会独出一脉,而是拥有诸多根源和无数变体,而人类的进化又怎么会例外呢?”
因此,目前人们的看法是:600万到800万年前,非洲的气候发生突变,热带雨林覆灭,大量的平原都变成了草原。在此之前,人猿一直在树林中跳来跳去地讨生活。某些人猿已学会了沿着树枝垂直攀爬的本领,尽管只是极少数。
随着植被的消失,跳来跳去的时代也结束了。这时,独特本领使人猿保住了性命——在地面上,目光所及的范围愈广,察觉猛兽的时机就愈早。自此之后,它们开始用后肢行走,空出双手从事其他活动,例如使用工具。那么,此时的人猿是否已进化成了人类呢?石斧是上帝对我们的馈赠吗?很遗憾,黑猩猩也会用小棍子掏美味的虫子吃。
工具的使用并非一蹴而就,而是一个逐步发展的过程,它刺激了人猿大脑的活动,使人猿被迫变得愈来愈聪明。
在接下来的几百万年中,非洲出现了各种各样的人猿新变种,他们或互相残杀,或成对结盟,发展出自己的文化。有些物种被淘汰,有些适应了变幻莫测的环境,创造力不断增强,愈来愈接近人类。人猿开始直立行走,发明各种各样的石斧……
现代人类学未料到生命竟如此花样百出,他们的研究均建立在经典的谱系上。然而生命则是一丛盘根错节的灌木,在这团混沌中,动物和人类的界限已全然模糊,难以分辨。
到底谁获得了永生的灵魂?
就像动物和人类的区别一样,有生命和无生命的差异也同样模糊不清。细胞有灵魂吗?为什么没有呢?上帝的造物蓝图中必然也有小小的单细胞灵魂的一席之地。然而细胞并不是从天而降的,它们拥有一段悠久而奇妙的历史,经历了各种各样的发展阶段。如果人们固执地坚持灵魂说,那么每个分子也应拥有灵魂,只要它们行为正派,也能进入天堂——当然,到了这一步,大多数宗教都会撤退了。
那么,到底什么是生命?如果真能找到一个可信的答案,相信不仅仅进化生物学家会欢呼雀跃,在我看来,这也几乎是世间最刺激的问题。就像永恒、最大和最小、起始和结束问题一样,这个问题将我们置于一种类似的境地中。
当我们丢弃惯用的刻度尺,不再用它来测量时空时,在我们面前就会展现一个新宇宙,这里不存在任何突如其来的转变,找不到任何因果链条,只有一团各种因果前后纠结的混沌——这是一个万物流变的宇宙。
要评判生命和生的价值,这一认识非常关键,因为它能够让那些笛卡尔①主义者哑口无言——这些人笃信著名理性主义者笛卡尔的观点,认为动物只是机器。笛卡尔对人类和动物作了明确的区分,他认为非人类的生物缺乏一切思考和感觉的能力。很多哲学家都高高兴兴地继承了他的观点,如黑格尔认为动物只是一种供人类驱使的工具。
多年来,笛卡尔的这种观点渐渐被扭曲成赤裸裸的人类中心论的犬儒主义。一位法国哲学家的理论在后人手中竟变成了一种借口,人们借此推脱自己的道德立场,进行动物试验,开办大规模养殖场。这也说明在树立伦理典范时,纯自然科学的观念对我们的帮助颇为有限。在伦理行为中,无论科学家还是神学家都无法为我们提供正确的方向。况且我们的道德标准仅仅依赖于一个伦理标尺,不幸的是,每个人心中的标尺都有所不同。
海洋里的混乱宴会——生命的起点
无论如何,我们毕竟还是知道地球上何时出现有据可查的生命。最古老的生物化石来自于35亿到40亿年前。这一资料来自单细胞生物的发现——最早生物的形貌被印在了岩石上。然而这些发现却不能告诉我们生命发展的起点。要确定这样的起点,我们需要一把标尺——其刻度是我们自己后加的,事实上却不存在这样的标尺。况且,远古的生命很有可能经历过多次独立的发展过程,或许有几百万次。
在进化女神发明细胞膜之前,人们无法记录这样的过程。因此我们只能在黑暗中摸索,那是真正的黑暗,因为深海就是一片黑暗。深海环境使得复杂分子的结合能够更早发生,因此,生命物质的诞生很有可能发生在深海之中。
生命是联姻的产物。如果弱小的分子结构总是一直老死不相往来,就很难发生化学反应,而40亿年前的地球环境也并不适合这样的联姻。当时,海洋包裹着整个世界,海水深度平均达到10公里。在这样的海洋中,碳和氢刚刚坠入了爱河,下一个小行星就已呼啸而至,棒打鸳鸯,罗密欧和朱丽叶惨遭拆散,只得各自飘零。
那时的地球是一个蒸笼,不断有新的东西被扔进来。熔岩等热流令海水沸腾不止,可怕的闪电撕裂大气层,爱情在这样的环境中毫无容身之处。
深层海洋区的环境也不尽如人意,在汹涌滚烫的熔岩的压力下,海洋地壳分离、漂移。熔岩冷却后,形成多孔的枕状结构。水渗入地底后又邂逅了滚烫的岩浆,被煮沸后再次喷发出来,像高达400℃的沸腾喷泉一样从刚刚成形的海底喷发出来。这些水将炙热的地底下所有的气体和矿物质都带了出来,如氢、硫化氢、氨等。在自由的水流中,这些物质和熔化的金属——铁、铜、锌、镍——发生了化学反应,形成了硫化金属链。
这一过程导致了两个结果:一方面,喷发出来的水被染成了黑色。海洋地质学家已经多次研究过这样的喷口,并借助强光灯将其拍摄了下来。在录像上,我们的确能看见一股沸腾的混浊液体强劲地喷涌不止。另一方面,喷涌到一定高度后,这些黑色的混合物又落回了海底,沉淀在一起,围绕喷口形成了一个烟囱。随着时间的流逝,这些烟囱的高度达到了五十多米。这些喷口被称为“培养基烟囱”或“黑烟囱”②。
即使在未来,深海地区也无法贯彻禁烟活动。水流不断上升回落,循环不止。今天这些烟囱周围有很多寄生物活动着,然而在冥古代,那里还没有产生任何会爬行或游泳的生物。
还没有。因为这些烟囱的外侧边缘沉积着很多硫化铁的细微气泡。
生命就在这些气泡中!
当时,周围海水的温度约在20℃到30℃之间。气泡中狭窄空间的温度高达l00℃,充满各种化学物质,全是滚烫海水喷发时带出来的。就像所有拥挤的空间一样,这些物质开始聊天进而产生好感,而小气泡防止了大海再次棒打鸳鸯,它们终于交上了朋友。
化学联姻发生并维持下来了。气泡中充满了能量,这样的环境更有利于分子的结合。氢和碳这对苦命情人终于结为连理,于是,以碳元素为基础的结合发生了,这是生命产生的决定性条件。
进化女神这位勤劳的员工投入了工作。她从硫、氧、氢和碳中创造了活跃的醋酸,而醋酸又激发了柠檬酸的循环。这一循环或许是一切新陈代谢循环中最关键的一环,因为正是它促成了生命基本元素的产生。氮和醋酸又带来了氨基酸。到了这一步,在生物课上没打瞌睡的人应该会精神一振了。氨基酸?这个我知道,是的,生命的基本元素开始成形了。氨基酸结合在一起,构成了缩氨酸,而缩氨酸又组合成了长链的蛋白质。
啊,蛋白质!难道这就是生命了吗?
很难说。但它们肯定是有机结合物。其中有很多碳水化合物,生命的一切条件都具备了。然而我们看到的依然只是积木不是成果,成果应大于各个零件的总和。进化女神还有一些工作。
她多么勤奋啊!在她的管理下,气泡中的生物工厂有了极大的生产力,各种各样的新物质争相涌现。四种碳氮化合物组成了环状,产生了对我们影响深远的核酸碱基,它们又被称作腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或尿嘧啶。核酸还需要一些新朋友,于是核糖来了,还有磷酸。这些物质组合成了一个长长的著名分子“核糖核酸”——简称RNA。
这种新型的酸不仅能够提高氨基酸的反应灵敏度,同时还能进行自我复制。此外,它还需要一种特别蛋白质的协助——酵素,幸而它能够自己生产酵素。最后产生的新型RNA能够自己制造蛋白质。这样的循环生生不息。
这时,腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶们已学会了说话,它们的语言是无声的,更类似于一种密码:每三个碱基组合成一个字母,这个字母会将一个氨基酸指派给一个蛋白质,这样一来,氨基酸会获得一个固定的秩序。不同的组合格局会形成不同的字母,而氨基酸也会以相应的次序进行编排。在不断的改变过程中,蛋白质的工作能力不断得到提高。进化女神做得得心应手,她的一切工作环节都遵循一种残酷的竞争原则——蛋白质如果不是为了不断复制RNA呕心沥血,说不定已经被进化女神淘汰出局了。适应能力最强的物质才能留在竞技场上,而其他的则被扔进了历史的垃圾桶。
放荡不羁的原始大洋③深处是一个所有人都参与的大型混乱宴会,甚至在舒服的硫化铁泡沫中开始阶段也颇为混乱,然而现在,秩序产生了。
纵情风流的日子结束了!现在,我们想变成鱼、鸟和人。请按次序排队。
某一天,尿嘧啶休息了一下,或许它只是睡着或逃课了,不管怎样,一种与尿嘧啶结构相似的碱基——胸腺嘧啶——占据了尿嘧啶的位置。同一时间,核糖抱怨自己丢失了一个氧原子。看起来这些只是微不足道的小事。然而这件事的后果却十分严重:一个无比稳定的新分子产生了,它有一个长得吓人的名字,没有人能说出这个名字,因此今天我们一般只采用它的简称:DNA——脱氧核糖核酸。
DNA的出现委实是一场革命,然而为此它不得不牺牲自己的本性。作为基因码的内存,DNA成了不可取代的角色,然而它却为此失去了催化功能,也就是说,它不能自行将这些编码转化成蛋白质。它需要RNA的翻译,两者相携相伴,一同走过了一段日趋复杂的道路。
啊,生命!这就是生命了吧?!
目前看来是的。在上述过程的某一阶段生命产生了,产生在这些字里行间。
我们甚至可以宣称细胞的诞生,当然它还没有获得细胞膜。但这个细胞已五脏俱全,甚至开始了第一轮新陈代谢。此时,我们依然身在黑烟囱的足下。在这个庞大的热泉边,生命开始运转。滚烫的化学混合物依然喷涌不止,为气泡里的物质提供能量。有营养的物质经由细孔穿越硫化铁外壳,转变成蛋白质与糖,而无法再利用的物质则被排泄掉。作为健康消化的结果,进化女神发明了排泄。
某些新产生的大分子勇敢地离开了气泡,踏上了漫游世界的征途。有些离家出走的家伙命运坎坷,被抛进了凶险莫测的大海,而有些则驻留在烟囱壁上小小的细孔中。我们可以将它们称为“原始细胞”,此时,它们开始繁衍后代。它们适应了各种各样的环境,无论条件好坏、温度冷热或周围的酸碱性如何。
适者生存。这些物质适应了环境,原始生命的各种变种迅速增多。
史前时代的热闹上海——原始细胞有了细胞膜
我们来拜访一下这个烟囱吧。它是一个56米高的庞然大物,里面不断涌出黑色的云状物。在烟囱的外壁上,一个规模庞大的原始细胞群成长了起来,这是冥古代和史前时代的上海。新的碳化物不断产生,RNA不断变异,这些碱基字母正在书写着历史。这时,在烟囱左方的第76452个气泡中,两个分子链打算一起干一番大事业。它们围着彼此走了几圈,仿佛有些犹豫,它们不知道这一步将大大加快生命发展的步伐吗?为什么还要犹豫,勇者必胜!来吧,看看结果如何……
烟囱突然开始战栗,愤怒的抱怨声此起彼伏。烟囱壁上出现了裂缝,整个岩浆平原都陷入了震动。地下的热流变得愈加强烈。烟囱顶部开始龟裂,块状物落下来,摔到烟囱底部。短短几秒之内,气泡之城已被摧毁,烟囱壁上骤然出现了一条几米长的裂缝。突然之间,一切都在颤抖。这是对小上海的致命一击。烟囱开始坍塌,在地震带来的巨大气流的压力下完全崩裂。废墟零落四散,整个基地的繁华顷刻间灰飞烟灭,就像巴别塔一样。
地震渐渐平息后,繁荣的烟囱大都市只剩下一片废墟。所有气泡都被摧毁,而气泡居民都被卷入了巨大的海流。失去了自己的保护伞之后,原始细胞扩散到了原始大洋中,那些野心勃勃、要干一番大事业的细胞也免不了相同的命运。我们永远无法知道两个分子链的结合到底带来了什么。硫化铁的膜层不仅为它们的发展提供了催化剂,同时,这些气泡也是那些早期生命的身体,而现在,那些生命永远流失在海水中。在海洋的这一部分,大自然终于战胜了生命。
然而不必担忧,这种灾难简直是家常便饭。但对进化女神而言,这些情况就像是西西弗斯④式不断重复上演的麻烦。进化女神,一个做事井井有条的淑女,一想到自己要不断从头开始,心里就不禁觉得十分难受。
只要原始细胞还住在硫化铁气泡中,生命发展的希望就会十分渺茫,热流和地震迟早会扼杀这些烟囱。今天,如果能够预知自然灾害,我们还能疏散城市。遗憾的是,原始细胞还不懂得排队逃离城市,它们不会收拾自己的细软然后逃到内陆。地震发生时,它们甚至都不懂得稍微移动几步,它们和自己的城市血肉相连,不可分割。
在这种绝望的境地下,进化女神想到了自己的手提包。
我们不得不承认,手提包是人类文明最伟大的成果之一。我喜欢将手提包视为进步的工具,毋庸置疑,它展现了女性物种的优越性——如果有人仔细研究过手提包里的东西,那么他一定会赞成我的观点。
手提包守护着女人最真实的自我,换言之,从手提包即可读出她们的性格密码。令我们男人永远惊异不解的是,为什么我们从餐厅洗手间出来后根本没有任何改变,而女人们出来后却焕然一新、光艳照人?
问题的答案就藏在手提包里。
男人的家当都在鼓鼓的裤袋里——车钥匙、钱和香烟,而女人竟能随身带着一大堆紧身衣,以免在重要的关头措手不及。她们像变魔法般从包包里拿出一本记事本,写下约会日期;宽大的钱包能装下卡片、零钱、小便条和照片。争夺好男人时,她们的武器库里包含梳子、发蜡、香水、眼线笔、指甲油和唇膏,这些是她们攻城略地的武器;手提包的内袋里还放着隐形眼镜、看书用的眼镜和一本好书,放着耳环、钥匙链、内裤、备用的尼龙丝袜、阿司匹林,以及众人皆知的避孕药。除此之外,还有手机,男人经常将手机放在夹克上的小袋里,而女人则不然。
毫无疑问,如果遇上火灾或洪水,或突然要在陌生的地方过夜,女人远比男人准备充分,因为她们有万能的手提包。《欢乐满人间》中的仙女保姆玛丽甚至从自己的手提包中取出了一个完整的衣架,因为担心衣服放在衣柜里会起皱。
如果没有手提包,女人无疑会倒退好几步,沦落到男人目前的发展阶段。如果没有手提包,女人的基因编码就会丧失殆尽。那时,女人不得不像男人一样,将日常用品摆放得乱七八糟,而且大部分物品只能放在家中,她们得到处找东西。那时,女性的奇迹将成为历史。
如果女人的手提包破了,那么事情就很有趣了:这一刻,袋子主人的真面目将被揭露,她的内心世界将会掉得满街都是,或落进小水沟,或被汽车压扁。“我是谁?”这位女士脸上的表情仿佛这样说。我还是人吗?我还是生命体吗?不,我只是一个没有了手提包的女人,连原始细胞都不如。我的熔岩烟囱坍塌了,我被抛到了生命之外,被抛进了冥古代!
进化女神意识到,硫化铁气泡中的各种有机结合物和大分子需要某种能够将它们封在一起的东西,这样即使离开火山烟囱的故乡,它们也不会走散。因此,进化女神创造了一些原始细胞,那是一种油脂,就像一件有弹力的大衣,能够将细胞包围起来。这样,一种双层膜产生了,它能够允许某些分子通过,同时又能将水隔离在细胞外部。这是一层小小的外膜,它能够脱离烟囱的束缚,在广袤的海洋中悠游,同时又能将细胞内部的东西留在自己身边——这对细胞生存能力的提高具有极大意义。
进化出细胞膜后,生命就能够自由扩散,而不必担心大自然的可怕威力,至此,一切复杂生物的基本条件已准备完毕。一个装满基因信息的小包,一个实用的小包,这就是进化女神的手提包。
细胞已完成了。
这种膜囊不断发展,产生了形形色色的结果。各种各样的细胞产生了,我们称之为真菌⑤。这种细菌具有极强的忍耐力,然而某一个变种细菌的抵抗力更为强悍,即所谓的古生菌,它们由坚固的外膜包裹,由于其特殊的结构和抵抗力,它们能够抵御极端的气温,并提高了酸的浓度。严格来说,古生菌并非细菌,它们的新陈代谢与真菌不同,因此其学名为“古菌”。
史上第一次“人口”爆炸——细胆发展史
真菌和古菌共同构成了原核生物(Prokaryota)的家族。“Karyon”是希腊语中的“核”,而原核生物则是细胞核进化出来之前的细胞。当时的细胞还没有核。手提包里的东西乱糟糟地挤在一起,不过没有关系。最关键的一点是,真菌和古菌从现在开始能够自由地向海洋四处扩散了。
生命力更强的古菌几乎散落到各个角落,开始迅猛繁殖,占领了多个热腾腾的海底泉、火山口和含盐量极高的浅水海域。真菌虽然更为挑剔,但它们的家族也在急速壮大。原核生物的阵容在短短的时间内不断增大,简直堪称史上第一次“人口”爆炸。上述说法所采用的理论由格拉斯哥环境研究中心的迈克尔·拉塞尔和杜塞尔多夫的威廉·马丁共同提出,同时也是目前关于生命起源的最有说服力的理论。事实上,关于此事的理论层出不穷。在过去的几十年里,科学界一再提出不同的模式来解释细胞发展的历史,然而其中最精确、最合情合理的理论还是这一种。
胚种论也很流行。这可能是埃里希·冯·丹尼肯最推崇的一种理论,因为根据这一观念,生命来自太空,生命力十足的细菌孢子来自无垠的宇宙,随着陨落的冰块来到地球。人类对这些细菌孢子进行科学研究,外星的朋友们一定会很开心。在某种程度上,胚种论可能也不无道理,很遗憾的是,他们无法回答关于这些外星细胞是如何产生的问题。或许其他星球上的过去和现在也充满着黑烟囱。
毫无疑问的是,在5亿年的漫长岁月中,地球不断遭受外来者的轰炸——甚至那些尾部由无比细微的尘状物构成的彗星也不例外。这些彗星带有很多有机物质,碳氢化合物、氮碱基、氨基酸、氧、甲醛和氢氰酸。太空冰雹渐渐平息后,某些彗星掠过地球时并没有坠入海中,而只是用尾巴轻拂了我们一下,几万兆的化学物质以这种方式融入了海水中。因此,天外来客并没有对地球的生命作出太多贡献,至于是否有有机物随着它们来到地球,相当值得怀疑。
在这个领域,有一个概念我们都很熟悉:原始混沌。这个概念的背景是化学家斯坦利·米勒于1953年进行的一次实验中得出的。他的看法是:海水被汽化后作为雨水重新落回地球,这是一个众所周知的循环。每次有水分子逃脱时,纯粹的水蒸气就会升起,离开那些被海水融化的物质。这一循环不断地重复着。
海中的风暴不断掀开海面,与原始大气层中的气体建立了一种巨大的接触面,碳、氢、氧和硫不断被海水容纳。这样一来,海水中溶解的物质日益增多,新分子开始被生产出来。水不啻是全世界通用的溶解剂。数以万计的各种结合产生了,它们被地球内部的热量、被海面上的雷暴的电子暴、被太阳的紫外线吞噬。然而它们的数量和种类依然不断壮大,史前混乱的地球变成了进化女神的游戏室。
米勒相信,史前地球的雷暴扮演着极为重要的角色。
为了论证自己的理论,米勒在一个烧瓶里装了制造人工闪电的电极,然后将沸腾的水、甲烷、氨和氢的混合物导入烧瓶。这些混合物的成分类似于热泉的喷涌物。闪电带来了极高的电流,令各种物质互相发生反应。证据显示,在短短几天之内就产生了氨基酸——米勒踏上了科学怪人之路,创造了生命的温床。然而他无法说明这些零件是如何在波涛汹涌的大海中连成整体,并结合成高级分子的。目前米勒的理论是,这些结合应该发生在一些平静的水域,如池沼、水洼、风平浪静的海湾,然而他自己对这一解释也不甚满意。
另一种理论认为,生命产生于洋冰上。在化学物质丰富的条件下,洋冰中的凹洞为原始细胞的诞生提供了条件。然而根据这种说法,生命产生的年代将会大踏步地延后——37亿年前,地球上并没有冰块。
还有一种理论认为,生命的摇篮是淡水湖;也还有人相信生命并非诞生在水中,而是出现在岩石中,或地下晶体岩中。
或许每种说法都有自己的道理。
可以肯定的一点是,为了培养一个原始细胞,周围环境必须提供某种良好的可能性条件。而当时的地球正处于出生前的阵痛之中!天文学家弗雷德·霍伊尔质疑:这几乎相当于龙卷风在废车场吹出一辆劳斯莱斯的概率。而英国动物学家和进化研究者威·霍·索普补充道,生命产生的概率相当于猩猩在瞎按打字机时打出一篇莎士比亚作品的概率。在两种情况下,偶然性具有同样重要的作用。
然而反过来说,人们也可以理直气壮地怀疑究竟是否有这样的偶然性。或许事实是,一切已被尝试殆尽,该来的终究会来。两个科隆人在科隆相遇的概率或许很大,而两个科隆人在南极邂逅的可能性同样也有,只是低于前一种情况而已。
我们可以想想,30亿年是否是一段漫长无比的时间?
我们也可以再想想,30亿个30亿年的尝试是否就能获得足够多的成果。
人们或许会这样认为,但进化女神会说,那算什么,我还没有开始呢!这样说来,生命的诞生到底是非常可能还是非常不可能的事情呢?到了本书的最后一部分,我们会踏入太阳系以外星球上的陌生海洋,那时我们再回头探讨这个问题。现在,我们先停留在地球上的水域中。
注释
①笛卡尔(Rene Descartes,1596-1650):法国历史上最著名的哲学家、物理学家、数学家、生理学家,欧洲近代哲学的先驱,提出了“我思故我在”的著名论断。
②黑烟囱/热液喷口(Schwarze Raucher/Hydrothermale Schlote):深海中的火山喷口,经常见于中洋脊的山脉高处。在这里,地心喷射出300℃左右的热水,其中含有硫等多种矿物质。矿物沉淀物在喷口附近堆积,形成烟囱,其周围聚居着复杂的生命群体,小至细菌、贝类、鱼、蟹,大至巨型蠕虫。所有这些生物都不需要光照,其生命能量并不依赖光合作用,而是化合作用,以此加工来自地心的矿物质。
③原始大洋(Panthalassa):原始时期唯一一片海洋的名字,存在于前寒武纪末期到侏罗纪时期,这片海洋覆盖着地球。
④西西弗斯(Sisyphus):古希腊神话中的人物,以狡黠反抗神的权威,死后在冥土受罚,日复一日地推巨石上山,推到山顶后巨石又会落下。
⑤真菌(Eubakterien):自古以来类似细菌的单细胞生物,可生活于无氧状态下,而且常见与其他微生物共生,如硫菌。