神創(chuàng)論
“生命由何而來?”這個問題從人類誕生之日起便一直困擾著我們。在科學(xué)產(chǎn)生之前的很長一段時間里,人們無法解釋自然中的一些現(xiàn)象,于是便傾向于借助超自然的事物進(jìn)行解釋。所以幾乎在所有的民族歷史中,都曾有過關(guān)于生命誕生的神話。例如中國的女媧造人,西方的上帝造人等。這些神話有的簡單有的復(fù)雜,有的已經(jīng)成為了一種文化,至今仍然被一部分人所相信,但是從科學(xué)的角度來看,這些都是屬于沒有任何依據(jù)的幻想。
神創(chuàng)論認(rèn)為,地球以及世上的萬物都是上帝創(chuàng)造出來的。地球上的生命自從被上帝創(chuàng)造出來以后,便沒有發(fā)生任何變化。在過去那個時代,人們大多相信自己生活的世界是上帝有計劃有目的地設(shè)計和創(chuàng)造出來的,并且被上帝制定出來的法則所主宰。不僅僅是普通人,就連那個年代的著名學(xué)者都堅定不移地相信圣經(jīng)上面的解釋,神創(chuàng)論的思想對那個時代的科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。
在中古世紀(jì),由于受到天主教傳統(tǒng)勢力的影響,神創(chuàng)論在歐洲占有很大的優(yōu)勢。后來大批的學(xué)者極力想擺脫教會的思想統(tǒng)治,宣傳無神論,開展了轟轟烈烈的宗教改革和文藝復(fù)興運動。但是對于生命起源的問題,仍然沒有提出一個完整的學(xué)說可以和神創(chuàng)論相抗衡。直到1859年,英國的生物學(xué)家達(dá)爾文提出了“生物進(jìn)化論”,受到了很多學(xué)術(shù)界人士的認(rèn)可。達(dá)爾文的理論在比較合乎邏輯的基礎(chǔ)上很好的排除了上帝的作用,有利地代替了神創(chuàng)論的觀點。書中例舉出了大量例子證明形形色色的生物都不是上帝創(chuàng)造的,而是在長期的自然選擇下不斷發(fā)展變化的。達(dá)爾文提出的生物進(jìn)化論學(xué)說,摧毀了各種唯心的神造論。
宇生說
“宇生說”認(rèn)為,宇宙太空中的“生命胚種”可以隨著隕石或其他途徑跌落在地球表面,成為地球生命最初的開始。還有一種說法認(rèn)為,地球上最早的生命或構(gòu)成生命的有機體,來自宇宙中其他星球或星際塵埃。一些微生物孢子可以借助星際塵埃顆粒來到地球,從而給地球帶來了初始的生命。持這一觀點的人似乎忽略了客觀的宇宙空間的物理條件。像紫外線這樣的各種高能射線以及溫度等條件都可以對生命造成致命的傷害。即使這些生命存在,在它們隨著隕石穿越大氣層到達(dá)地球的過程中,也會被高溫殺死。所以說像微生物孢子這類的生命形態(tài)不大可能來自于地球之外的星球。但是,也有一些學(xué)者認(rèn)為,一些構(gòu)成生命的有機物也有可能來自宇宙空間。
1969年,科學(xué)家在一顆墜落在澳大利亞麥啟遜鎮(zhèn)的炭質(zhì)隕石中發(fā)現(xiàn)了18種氨基酸,其中6種是構(gòu)成生物的蛋白質(zhì)分子所必須的?茖W(xué)研究表明,像氨基酸、嘌呤、嘧啶等有機分子可以產(chǎn)生在星際塵埃的表面。這些有機分子可以通過彗星或隕石來到地球,并演變成地球最原始的生命。根據(jù)2011年8月國外媒體報道,科學(xué)家宣布已經(jīng)在來自外太空的隕石中發(fā)現(xiàn)了DNA的組成成分。不僅如此,另有科學(xué)研究小組發(fā)現(xiàn)了一些關(guān)于在古生物過程中扮演重要作用的分子特征。這些被認(rèn)為是早期地球的生命形式。根據(jù)這份最新的研究結(jié)果顯示,地球上的生命形式的確有來自于宇宙的某個地方的可能性。
自然發(fā)生論
自然發(fā)生論又稱“自生論”或“無生源論”,這是19世紀(jì)前廣泛流行的理論。持這一觀點的人認(rèn)為生物可以由非生物產(chǎn)生,或者由另一些截然不同的物體產(chǎn)生。漢初董仲舒便有“無天而生未之有也,天者萬物之祖,萬物非天不生”之說。在西方,亞里士多德就是一個自然發(fā)生論者。人們根據(jù)自己雙眼看到的現(xiàn)象,如腐肉會產(chǎn)生蛆,久不洗澡會生虱子等,得出了低等生物是由非生命物質(zhì)自然產(chǎn)生的結(jié)論。有的人還做了“實驗”證明這一理論:將谷粒、破舊襯衫塞入瓶中,放在暗處,21天后就會“產(chǎn)生”老鼠。
古埃及人認(rèn)為,尼羅河的淤泥在眼光的長期曝曬下,可以生出魚、青蛙、蛇、鼠等動物。古印度人認(rèn)為,汗液和糞也可以產(chǎn)生蟲類。古希臘哲學(xué)家德謨克利特認(rèn)為:溫暖的太陽照在最初的泥土上后便生長出泡狀的東西,然后再形成魚類動物。這些動物有一些爬上了陸地,便成為陸生動物,人類也便產(chǎn)生了。到了中世紀(jì),自然發(fā)生學(xué)說有了戲劇性的發(fā)展,那時有人相信,世界上的一些地方會長出鵝來,南瓜里會長出羔羊和矮人。以致于在17世紀(jì)初出版的英國大百科全書中便有關(guān)于“鵝樹”的記載。
為了否定自然發(fā)生學(xué)說,18世紀(jì)時,意大利生物學(xué)家斯巴蘭讓尼做了一個實驗。他將肉湯置于燒瓶中加熱,煮至沸騰后再讓其自然冷卻。如果將燒瓶敞口放置,肉湯中很快就會繁殖出很多微生物;如果在瓶口加上一個棉塞,肉湯中便不會產(chǎn)生微生物。由此斯巴蘭讓尼得出結(jié)論:肉湯中滋生的生物來自空氣,并不是自然發(fā)生的。
對于這個結(jié)論,一些堅持自然發(fā)生論的人并不服氣。他們的理由是那些空氣中的“生命力”在高溫的環(huán)境下被煮死了。他們認(rèn)為生命的自然發(fā)生需要一定的條件。氧氣的存在是發(fā)酵和生命所必須的條件,消毒并封口后的器皿中缺少氧氣,因此生命產(chǎn)生的條件被破壞了。直到1860年,法國微生物學(xué)家巴斯德設(shè)計了一個簡單但令人信服的實驗,徹底否定了自然發(fā)生說。
化學(xué)起源說
“化學(xué)起源說”是由前蘇聯(lián)的奧巴林提出的,他認(rèn)為地球上的生命是由非生命的物質(zhì)經(jīng)過長期的化學(xué)過程逐步演變而來的。化學(xué)起源說認(rèn)為,地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后,在漫長的時間里由非生命物質(zhì)逐步轉(zhuǎn)化而來。
1953年,美國學(xué)者米勒模擬原始地球的條件和原始大氣的成分,合成了多種氨基酸,為化學(xué)起源說提供了有力的證據(jù)。米勒的實驗假設(shè)在生命起源之初大氣層中只有氰氣、氨氣和水蒸氣等,其中并沒有氧氣。他把這些氣體放入模擬的大氣層中,通電引爆之后通過檢測發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是生命存在的形式,因此他認(rèn)為可以證明生命是由此進(jìn)化而來的。
熱泉生態(tài)系統(tǒng)
20世紀(jì)70年代以來,部分學(xué)者提出生命的起源可能與熱泉生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)?茖W(xué)家們在東太平洋的加拉帕戈斯群島附近發(fā)現(xiàn)了幾處深海熱泉,在這里生活著包括管棲蠕蟲、蛤類和細(xì)菌等生物群落。這些生物群落生活在具有一個有著300℃以上高溫、高壓、缺氧、偏酸和無光的環(huán)境中。一些自養(yǎng)型細(xì)菌利用熱泉噴出的硫化物所得到的能量去還原CO2,從而制造有機物,其他動物便以這些細(xì)菌為食而維持生活。
迄今所發(fā)現(xiàn)的古細(xì)菌,大多生長在高溫、缺氧、含氧、含硫和偏酸的環(huán)境中,而這種環(huán)境和熱泉噴口附近的環(huán)境非常相似。有著大量硫化物、CH4、H2和CO2等物質(zhì)的熱泉噴口和地球形成時的早期環(huán)境也極為相似。因此一些學(xué)者認(rèn)為熱泉生態(tài)系統(tǒng)和生命的起源一定有著某種聯(lián)系。
部分學(xué)者認(rèn)為,熱泉噴口附近的環(huán)境可以為生命的出現(xiàn)以及生命延續(xù)提供所需的能量和物質(zhì),同時還可以避開地球以外的物體撞擊地球時所造成的危害?梢哉f熱泉生態(tài)系統(tǒng)是孕育生命的理想場所。但也有一些學(xué)者認(rèn)為,生命可能是從地球表面產(chǎn)生,然后才蔓延到深海熱泉噴口周圍。強烈的撞擊毀滅了地球表面所有的生命,而隱藏在深海噴口附近的生物幸存下來便繁衍后代。所以說,盡管這些噴口附近的生物不是地球上最早出現(xiàn)的,但卻有可能是現(xiàn)存所有生物的共同祖先。
關(guān)于生命起源的問題一直充滿著疑惑和矛盾。盡管出現(xiàn)了多種關(guān)于生命起源的學(xué)說,但是沒有一種學(xué)說能夠拿出足夠的證據(jù)令人們信服。很多研究人員失望而歸,即便曾經(jīng)掌握了大有希望的線索,到最后還是一無所獲,多年的努力付之東流;蛟S地球上的生命在生根發(fā)芽之前便已經(jīng)在別的地方形成了。所以想要找到一個生命起源于地球的合理解釋是那么困難。不過科學(xué)家經(jīng)過多年的研究,雖然不能完全給出一個明確的答案,但是他們在該領(lǐng)域也獲得了一些令人吃驚的進(jìn)步。