第二章第三节
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第三节生命的起源
“生命是从哪儿诞生的?”古往今来,许多哲学家和科学家都致力于寻求这个答案。一种观点认为,生命是自然界自然而然地产生出来的;另一种观点认为,生命是从其它星球上飞来的;第三种观点则认为,生命是上帝创造的……因而形成了各种各样的设想和假说。
一、关于生命起源的各种假说
1.神创论
在古代,“神创造生物”的宗教思想很流行,基督教圣经的“创世记”是“神创论”的主要代表。按照“创世记”的说法,天体、大地以及各种生物,包括人类,都是由一个“万能”的上帝在6天之中分别创造的。这种宗教迷信的邪说虽然是极其荒诞的,可是在欧洲中世纪的漫长年代里,它和亚里士多德(L·Aristote)的灵魂观念结合在一起,被奉为当时科学的“最高圣典”,统治欧洲的精神生活长达千年之久。很明显,“神创论”是发展科学的枷锁,它严重地阻碍了对生命起源问题的科学探讨。
2。自然发生论
在科学不发达的古代,人们根据表面现象的观察,认为生命是自然发生的。“自然发生论”主张,地球上的一切生物,包括结构复杂的高等生物在内,最早都是直接从非生命物质中突然产生出来的。在中国、埃及、希腊、罗马等国家的古老文献中,都有这种观念的记载。例如,在我国有流传至今的“腐草化萤”、“腐肉生蛆”、“汗液生虱”等观念。
欧洲文艺复兴之后,科学精神得到发扬,自然科学有了迅速发展。1668年,雷地用科学实验证明古代那种生命自然发生说是不科学的,虱、蛆虫等等是不能自然发生的。雷地的实验是这样做的:用一块纱布盖在有鱼、肉的瓶口上,以便使腐肉同生物(苍蝇等)隔开。这样,不管瓶中的肉腐臭多久,招来多少苍蝇,瓶中也生不出蛆虫来。因为苍蝇不能把卵产在腐肉上。雷地的实验令人信服地说明,动植物不可能自然发生。雷地使那种认为现在生存的动植物甚至高等哺乳动物都可以自然发生的思想,受到了毁灭性的打击。但是,雷地的工作只是否定别人的错误观点,并没有科学地回答生物到底是从哪里来的这个根本问题。
3.生源论
大约同雷地做实验的同时,列文虎克(A·V·1eeuwenhoek)发现了人们过去从来不知道的微生物世界,如各种细菌、鞭毛虫、酵母菌等等。法国细菌学家巴斯德(L·Pasteur)通过一系列的实验证明:和其他现存的生物一样,渺小的微生物也是不能自然发生的;微生物只能由散存于空气、土壤、水流和各种物件上的微生物孢子(胚种)而产生。巴斯德的实验是这样做的:把肉汁注入到一个曲颈瓶内,然后用火将肉汁煮沸,以达到杀死其中微生物和微生物孢子的目的。经过这样处理后,瓶内肉汁就再也不会腐败了,也就是说不再有微生物产生了。巴斯德断言生物只能由同类生物产生。这就是流行一时的生命只能来自于生命的“生源论”。巴斯德把有机界和无机界绝对地割裂开来,断然否定地球上的最初生命是从非生命物质发展来的可能性。他的实验也并没有证明最原始的生命不管在什么条件下都不能从非生命物质产生,而只是证明现存的任何简单的生物不能一下子从非生命物质中直接产生。
4.宇宙生命论(生命永恒论)
一些生物学家无批判地完全相信巴斯德的生源论思想,但又不愿屈从于上帝,于是设想出“宇宙胚种”的概念,并且提出生命在整个宇宙中是永恒的,即所谓生命永恒论。李比希(J·F·Liebig)提出:“我们可以假定,生命正像物质自己那样古老,那样永恒,而至于生命起源的一切争论,在我看来已由这个简单的假定给解决了。事实上,为什么不应当去想一想有机的生命正像碳和其他化合物一样,或者正像不可创造和不可消灭的所有物质一样,正像永远在宇宙空间中的物质的运动联结在一起的力一样,是原来就有的呢?”他又说:“我们星球上的有机生命可能从宇宙空间‘输入’的这产假说是可以接受的。”生命永恒论是没有科学根据的。科学早已证明:除了一般的物质及其能量是不生不灭的以外,一切具体的事物,包括化学元素在内,都是有生有死的,都有一个产生、发展和消亡的过程。
5.原始发生论。
19世纪初以来,由于道尔顿(J·Dalton)原子论的提出(1803年),化学开始了飞跃的发展,分析化学的兴起及其随后在生物学中的应用,使人们对生物的化学构成等方面的认识有了长足的进步,促进了对生命起源的科学认识。这种进步主要有以下几个方面;
第一,认识到构成生物体的化学元素,无例外地都存在于非生命世界中。现在知道,生命体中的化学元素主要有21种。其中,宏量元素11种,微量元素10种。事实说明,生物体中没有任何自身独有的“生命元素”,这表明了生物同非生物在化学元素上的统一性。
第二,对构成生物体的化合物也有了进一步的认识,除早已认识到的糖类、脂类之外,从19世纪30年代中期到40年代中期的十多年间,对蛋白质也有了初步的认识。
第三,1828年,维勒(F·Wohler)正式公布了他用无机化合物合成尿素的成果。随后,1845年用无机物合成了有机化合物醋酸,后来又合成了柠檬酸、苹果酸等。1854年,合成了脂类。1861年合成了糖类等过去一直认为只能由具有生命力的生物合成的有机物。这样,有机界同无机界的鸿沟开始填平了。
凡此种种成果,使得进化论者很自然地想到,生命由无机物自然发生是完全可能的。海克尔(E·H·Haeckel)等人指出:巴斯德等人的实验证明了生命在现今的地球条件下,不可能自然发生,但他却没有证明在地球形成之初,在原始地球条件下,生命也不可能自然发生。自从康德、拉普拉斯提出星云假说之后,由于天文学等方面的发展,人们认识到,当今的地球同原始的地球有很大的差别。因此,耐格里(Legri)、赫胥黎(T·H·Huxley)等人相继提出原始发生的思想。他们认为:原始生命是在最初的原始地球条件下,由无机物自然发生而来的。由此提出了一条全新的探索生命起源的科学之路。
二、现代科学的观点
真正采用科学方法研究生命的起源,还是到了20世纪才开始的。现代科学的观点是:生命一定是在地球诞生和进化的过程中,从非生物产生出来的。
1.生命前的化学进化
在距今大约40亿年前,地球诞生后不久,原始地球表面逐渐形成了坚硬的地壳,浩瀚的海洋愈益扩展。被人们誉为“水的行星”的地球,至今还有3/4的表面被海洋所覆盖。可见,那时的浅海大概要比现在的海面更为广阔。笼罩着