淘客熙熙

主题:【原创】我提出的生命起源新假说 -- forger

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家园 你说的这个问题啊

另外,米勒实验讲原始汤,可是经过46亿年的积累,海洋的有机物含量,只有1ppm,

说到原始汤,就不能不说到地球上海洋的出现。一般认为,地表水的大规模出现,要晚于地壳的出现很多年。在这期间,因为大规模的火山爆发,使得地球大气的成分中的火山气体的含量大大增加,也就是说,大量的二氧化碳、硫化氢、硫氧化物以及水和甲烷的成分在原始大气中大量增加。而原始大气中的主要成分氢和氦因为地球引力的不足而逐渐流失。这个时期,地球表面的温度是很高的,几乎没有什么液态水存在。所以,这个时期被认为是符合米勒试验所验证的条件的,也就是大量的有机物质大规模形成的时期。因为没有液态水,所有的有机物质在空气中不断的结合到凝结的水中,进行各种高级聚合反应,然后因为水在下降过程中重新变成蒸汽,而继续留在空中。就这样周而复始的积累了大量的有机成分。地球表面的冷却是十几亿年的过程。在此期间,有过无数次的短暂冷却和继续升温的过程。每次短暂冷却的时候,都会形成降雨,将大量的有机物质从空气中冲刷下来,在地表形成汇集。但是,因为后续的升温过程,这些地表水重新蒸发,有机物质被留了下来,形成了脱水的大量有机物质。这个过程是个高度浓缩的过程,很多高级的有机物很可能就是在这个过程中才有可能形成。然后,是再次在空气中积累有机物,再次形成降雨把有机物质冲刷下来。每经过一次循环,地表的水中的有机物质含量就会增加一些。这样周而复始的几亿年中,很可能已经形成过生命的形式,不是一次,而是若干次,但是每一次都被过高的温度所摧毁。

这个时期大规模的火山爆发所带来的,有两个主要的影响,一个是火山灰遮盖地球,形成短暂的降温过程,使得地壳进一步变厚,并形成短暂降雨;另外就是将大量的气体释放到大气中,为大量的有机物质形成提供底物。而火山灰降落之后,太阳的热量以及地幔的运行提供了下一次火山爆发所需要的能量。

每经过一个循环,地表的温度就会下降一些,同时,在空中和地表积累一定的有机物质。而随着地球温度的不断下降,在某些地方,有可能在循环中形成不再枯竭的地表水,这些存在很可能就是原始汤的真正面目。因为是高度浓缩的,所以可能给生命的产生提供了必要的条件。

而海洋的出现,也是循环型的,但是每次新海洋的规模都是向着更大方向发展的。这是因为,一方面地球自身通过火山爆发将内部的比较轻的物质,如各种气体和水都给释放到了表面,另一方面,大规模的天外来客也带来了大量的水。在十几亿年中积累下来的水气最终才形成了现在的海洋规模。

我们不能用现在海洋的有机物质含量来推测,因为现在的海洋已经过了大量的生命存在,这些生命存在已经消耗了绝大多数的有机物质。同时,那些不能被消耗的,绝大多数已经形成了海洋沉降,在20多亿年中不断的降到洋底,并重新回到地壳物质的循环中去。

再说细胞的形成,这个问题好像是更复杂一些。先说一下磷脂双层膜,长链脂肪酸并不能自发形成脂双层膜,而只有跟磷酸集团结合之后才可以。而磷酸是一种比较活跃的酸性物质,可以跟很多有机或者无机物之进行反应,而这些物质当中,脂肪酸的反应能力是属于比较弱的。所以要想得到长链脂肪酸磷脂,就必须或者将其他的反应物质给去除,或者将长链脂肪酸和磷酸的浓度提高。而这两者,都是很难办到的。同时,长链脂肪酸无论在米勒试验还是在外太空中,形成都颇为困难。因为它不是由短链脂肪酸一步步形成的,而是由特殊的聚合反应来完成。这种反应如果不是由生物合成的话,要求较高纯度的反应物质,以及非常苛刻的反应条件。而短链脂肪酸的形成虽然比较简单,但是因为这种短链磷脂形成的脂双层并不稳定,所以并不能形成同现在的生物膜相比的结构。很多科学家认为,长链脂肪酸的合成是一个非常耗费时间的过程,这个过程很可能就是制约生命形成的限时过程。

你提到关于磷酸的问题,很多人认为早期大气因为火山气体的存在,尤其是硫氧化物的存在,而呈现酸性,这样就很容易解释为什么磷酸可以很容易的出现,因为用硫酸制取磷酸,并不是一个很复杂的反应。我个人还是倾向生命的地球起源,即使彗星贡献了大量的有机物质,膜结构只能通过火山气体形成的酸性环境才有可能真正解决。

在1997年的美国国家科学院院报上,一位著名的进化学者发表了他关于生命进化的一个新理论。他认为,生命所需要的各种物质,包括糖、核糖、脂肪酸、蛋白质等各种复杂物质的代谢合成体系,声明中所需要的通用能量单位ATP的合成以及调控体系,还有各种还原物质的产生,以及各种生命调控手段,很可能在细胞形成之前就已经存在了。换句话说,就是,细胞形成时候,我们目前生命所拥有的功能几乎都已经存在了,就等着双脂层把他们给包进去了。这意味着,生命的存在,是在一个非常高等的外界环境中生成的。这个环境已经拥有了非常高级的物质合成,遗传物质合成和分离,以及高效的调控体系。如果这个假说是正确的话,我们不得不从新考虑我们对于生命存在的形成机制的假设。比如说,以前的观念是从小分子到大分子到磷脂双分子层包裹的细胞结构。然后才是细胞内的进化过程。但是,无论是从逻辑上,还是从目前已有的部分证据来看,从生物大分子,到高分子集团,到高分子集团的相互作用以及调控机制形成,到非细胞状态的能量物质生物化,到类似物细胞膜结构的生命物质的存在,这条路线还是更加有条理,更加容易解释一些。

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