当前位置: 首页 > 期刊 > 《百科知识》 > 201320
编号:13713907
地球生命来自火星?
http://www.100md.com 2013年10月15日 《百科知识》 201320
     关于地球生命的起源,有许多不同的观点:达尔文的《物种起源》提出地球生命由无生命物质进化而来,而过去被科学家普遍接受的一个说法是地球生命起源于早期海洋。美国科学家最新研究称,地球生命可能来源于火星。研究发现,在地球生命发展初期,一种叫作钼的微量化学元素是必不可少的,在当时只有火星上有钼矿。此外,生命起源必不可少的其他化学元素也只在火星上有所发现。

    火星上存在早期

    形成生命的物质

    科学家对火星上分布的钼矿物质调查显示,其与生命的起源存在关键性的联系,该物质在远古时期出现在火星表面上。钼元素的氧化矿物形式是有机分子进化成为生物的关键催化剂。而在当时,只有火星上存在钼矿,地球上并没有钼元素。另一种非金属元素硼,是除钼之外另外一种必不可少的化学元素,它能够控制有机物质向生命形式转化时内部始终处于平衡稳定的状态。而在当时,这种元素的矿石地球上没有,而火星上有。
, 百拇医药
    长期以来,科学家始终无法确定生物体的3个关键分子——RNA(核糖核酸)、DNA(脱氧核糖核酸)和蛋白质如何组成一个生物结构,科学家指出,硼有助于从“原始汤”中形成RNA,而氧化钼是帮助有机分子组成的关键催化剂。科学家认为钼氧化物矿产是一种催化剂,有助于有机分子演化成第一个“生命结构”,只有当其被高度氧化时,可进一步作用于早期的有机分子,使后者完成最重要的一次“飞跃”,形成有生命的结构。然而,在30亿年前的早期地球状态中,不但硼含量不足,大气中的含氧量也不足以让钼元素高度氧化。相比之下,同时期的火星不但比地球较为干燥、大气中的含氧量也高出许多,在这样的条件下产生了大量的硼和氧化钼,也形成了一个相对较易出现生命体的环境。在这样的情况下,在火星上出现生命比起地球是相对容易的。而在同一时期的其他星球,科学家还未发现它们具备“孵化”生命的条件。

    火星生命如何来到地球?

    火星生命如何来到地球?科学家认为,如果生命形式真的起源于火星,那么这种生命形式是很容易到达地球的。这个结论主要依据3个方面理由:首先,在太阳系形成早期,火星和地球上的气候比现在要相似得多,生命能在其中一个行星上生存,也可能在另一个上生存;第二,据估计火星和地球之间运行着10亿吨的岩石,它们会被小行星撞得松散然后撞到地球上;第三,被陨石撞击后,微生物也可能生存下来,已有证据显示它们能在太空中生存数千年。
, http://www.100md.com
    三四十亿年前地球刚刚开始形成,而那时

    火星则在经历一个恶劣的大转变,到处都在火山爆发,火星生命的生存环境极其恶劣。伴随着火山喷发和陨石坠落的过程,火星生命坠落到了地球等其他星球上。

    这些初级生命起源于火星,随后附着在岩石上,再经由陨石来到地球。火星陨石是由彗星或小行星撞击火星表面造成的。这种撞击足以将火星表面的携带微生物的岩石,抛到火星引力鞭长莫及的地方。科学家估计,虽然只有不到1%的这类岩石来到了地球,但它们已经足以将生命的种子传到地球上来。幸运的是,这些生命体最后来到了一个更能维持生命发展的星球,并在数十亿年后形成了多彩多姿的各种生物。如果我们这些假定的外星老祖先留在火星上的话,现在可能就没有我们这些后人探索生命的起源了。

    地外基因探测仪将揭开谜底

    目前美国麻省理工大学和哈佛大学的研究人员正在设计一种仪器,它被称为地外基因探测仪(SETG),为地球生命是否来自火星提供支持证据。这种仪器可以分析火星土壤样本,它能隔离火星可能存在微生物的任何基因物质,比如:存活或者近期死亡的微生物,以及数百万年之内的微生物生存迹象。之后科学家使用标准生物化学技术分析所获得的任何基因序列,并与地球生物基因序列进行对比。这样的分析将告诉研究人员火星有机生物与地球生物的相近性。地外基因探测仪将成为2018年两个火星探测器的首选仪器,这两个火星探测器分别是欧洲宇航局“ExoMars”和美国宇航局“MAX-C”,它们可运行在深孔钻勘测火星表面以下1米的区域。
, http://www.100md.com
    相关链接

    地球生命起源的几种假说

    化学起源说

    这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步地演变而成的。化学起源说将生命的起源分为4个阶段。第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段,即生命起源的化学进化过程是在原始的地球条件下进行的。第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质。第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系。第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命。这一阶段是在原始的海洋中形成的,是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。目前,人们还不能在实验室里验证这一过程。

    源自宇宙说

    这一假说认为,地球上最早的生命或构成生命的有机物,来自于其他宇宙星球或星际尘埃。持这种假说的学者认为,某些微生物孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而落入地球,从而使地球有了初始的生命。1969年9月28日,科学家发现,坠落在澳大利亚麦启逊镇的一颗炭质陨石中就含有18种氨基酸,其中6种是构成生物的蛋白质分子所需要的。科学研究表明,一些有机分子如氨基酸、嘌呤、嘧啶等分子可以在星际尘埃的表面产生,这些有机分子可能由彗星或其陨石带到地球上,并在地球上演变为原始的生命。

    热泉生态系统说

    生命的起源可能与热泉生态系统有关,这是20世纪70年代以来,部分学者提出的观点。20世纪70年代末,科学家在东太平洋的加拉帕戈斯群岛附近发现了几处深海热泉,在这些热泉里生活着众多的生物,包括管栖蠕虫、蛤类和细菌等兴旺发达的生物群落。这些生物群落生活在一个高温、高压、缺氧、偏酸和无光的环境中。首先是这些化能自养型细菌利用热泉喷出的硫化物所得到的能量去还原二氧化碳而制造有机物,然后其他动物以这些细菌为食物而维持生活。

    【责任编辑】蒲 晖, 百拇医药(郭华)