重點提要
■許多科學家相信,只要有正確的環境條件,生命便可能誕生,那麼在地球上生命可能已經起源了不只一次。研究者正在尋找第二次生命誕生的證據,方法是尋找生物化學上與已知生物不同的奇特微生物。
■尋找另類生命形式的最佳場所之一,是生態上沒有已知生命存在的地區,例如海底火山口或南極的乾谷。
■異形微生物也可能就潛伏在我們身邊。科學家探索這種可能性的方法,是搜尋另類生物化學的痕跡。
生命的起源是科學尚未解開的大謎題之一。沒有人知道生命到底是如何發生、在哪裡發生、又是何時開始的。我們能確定的只有微生物大約在35億年前開始在地球上立足。至於更早之前,由於缺乏可信的證據,可說是眾說紛紜。
30年前,生物學家之間流行的看法是:生命的發生源自化學上的偶然。因為發生的可能性實在太小,在我們觀察能力所及的宇宙範圍中,不太可能發生第二次。這種保守的看法,可由與諾貝爾獎得主、法國生物學家莫納德(Jacques
Monod)在1970年的文章得到例證:「人類至少明白,自己在無情而浩瀚的宇宙中是孤獨的。人類的出現只是一種偶然。」然而近年來,這種看法卻有極大的轉變。1995年,知名的比利時生物化學家杜維(Christian
de Duve)認為,生命是「宇宙的必然」,並宣稱生命在任何與地球相似的行星上「幾乎一定會發生」。杜維的說法加強了天文生物學家的信念,認為宇宙裡生機盎然,美國紐約大學的夏匹洛(Robert
Shapiro)把這種理論命名為「生物決定論」(biological
determinism),也就是說「生命就寫在自然定律裡」。
科學家如何確認哪一種看法才是正確的?最直接的方法,是到別的星球(例如火星)尋找生命的證據。如果太陽系中的兩個行星都從無中生有、誕生了生命,便能確立生物決定論,可惜的是,可能還要很長的時間,探索紅色星球的太空任務才能進步到足以搜尋火星上的生命形式(如果它們真的存在),藉此仔細研究地球以外的生物相。
不過,要測試生物決定論,比較簡單的方法還是存在的。沒有別的星球比地球更像地球,如果生命的確在地球的環境條件下就這麼誕生了,或許在地球上,生命的起源已經發生過許多次。為了探索這種引人入勝的可能性,科學家已經在沙漠、湖泊、洞穴中尋找各種「異形」生命,也就是因為擁有獨立的起源,而與所有已知的生物有著根本差異的生物。這樣的生物應該十分微小,所以研究者設計的測試,是要能辨認出可能就生活在你我身邊的特異微生物。
科學家對生命的嚴格定義還未達成共識,不過多數同意生命有兩個註冊商標:代謝(從環境中取得營養物,把營養物轉變為能量,並排出廢物)以及繁殖。生命起源論的正統觀點是,如果地球上的生命興起不只發生過一次,其中一種形式會迅速取得優勢,並消滅其他形式。舉例來說,可能是因為其中一種形式很快地佔據所有可用的資源,或是和較弱的生命形式「結盟」,把成功的基因完全佔為己有。不過這種論述的證據卻很薄弱,例如細菌與古生菌(archaea)是兩種形式截然不同的微生物,在30億年前從共同祖先分家以來,就一直和平共存至今,誰也沒有把誰消滅掉。另外,另類的生命形式不見得會與已知的生物直接競爭,因為這些「異形」生物可能居住在已知微生物無法生存的極端環境中,或是因為這兩種形式的生命使用了不同的資源。…more
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