資料來源：聯合新聞網

2003年10月26日

國立自然科學博物館 李家維館長 太陽在五十億年前形成後，太陽系一直處在隕石風暴中，到卅八億 年前才平息，但在這之前一億年，地球上高溫、無氧的環境中，就 已出現生命；然後單細胞生物彼此吞食、聚合、演化，最後成為現 在的眾多生命。 由國科會與聯合報、公共電視、科學人雜誌、中廣公司合辦、中央 大學理學院科學教育中心承辦的「二○○三展望演講秋季系列」， 第五場由國立自然科學博物館館長、清華大學生命科學系教授李家 維主講「生命的起源與演化」，再度吸引爆滿聽眾。 ●生命的開始 好幾種說法李家維指出，生命起源有好幾種說法，過去的主流認為 ，必然是在地球上，從小分子聚集成大分子、聚合物，最後組成細 胞，可以分裂繁殖，生命就開始。 但這些過程發生在何時何處，卻有很大爭論，李家維說，一種說法 是來自冰團，因為地球早期很長一段時間，海洋表面結冰，冰晶縫 隙裡有許多小空間，小分子就在這些小空間中結合成大分子。 另一種想法是，在每月大潮退潮後，留在陸上潮池中的海水，蒸發 後有機分子濃縮，岩石表面就可催化這些小分子聚合。 還有一種是在一九七八年左右，科學家發現海底裂縫有熱泉湧出， 有時超過攝氏三百度，在這種地方仍有生命存在；李家維指出，可 以想像早期地球也是像這樣的環境，所以生命也可能從這裡開始。 但是生命來自地球本身的說法，過去十年開始鬆動。李家維說，人 類發現宇宙中有很多像地球一樣的行星，當然可能有生命，尤其七 年前美國太空總署認為一顆來自火星的隕石中有生命跡象；另外科 學家又發現有些細菌可在琥珀裡「睡」兩千萬年後醒過來，有些生 命可以耐住強酸、高低溫、高壓環境，「什麼理由這些生命不能在 星際間旅行，從別的星球散布過來？」 ●格陵蘭島 小沙粒大學問至於地球上生命出現的時間，目前科學家認為是在卅 九億年前。李家維表示，雖然那時地球還飽受流星轟炸，但科學家 在格陵蘭島上，找到一些卅九億年前形成的磷酸鈣小沙粒，裡面包 含有機物質，分析同位素碳十二和碳十三的比例後，研判應是能行 光合作用的細菌所造成。 至於證據力更高的化石，主要來自疊層石，因為長得一層一層而得 名；李家維指出，疊層石是活的石頭，長在淺海，表面有活的細菌 在行光合作用，曬太陽就會產生膠質，把水裡漂浮的礦物質膠結、 沈積，石頭就一層一層長上去。 李家維說，把疊層石磨成薄片，透光去看，在顯微鏡下就可以看到 生物，科學家就是這樣辨認早期疊層石中，住些什麼生物；目前看 到卅五億年前疊層石裡的生物，長得都和今天活在水溝裡的藍綠藻 一模一樣，只是光從長相無法判定是否為同一種類。 ●細菌光合作用 地球生鏽製造疊層石的生物也大幅改變地球命運，李家維表示，地 球剛形成時沒有氧氣，靠這些細菌光合作用產生氧氣，「先讓地球 生鏽」；廿五億年前鐵鏽光了，氧氣就開始進入大氣，侵害生命。 李家維指出，我們老祖宗的應對方式，是吞進可以分解氧氣的細菌 ，兩者「共生」成為「真核細胞」，較有發展性；但是共生後就分 不開了，像細胞裡的粒腺體、葉綠體，都是這麼來的，所以「我們 全身上下都是細菌的聚合體」。 至於多細胞生物的出現時間，李家維說，教科書上寫的是十八億年 前，但證據還很薄弱，是他想研究的領域；他最近剛得到十八億年 前的岩石，裡面有很多生物產生的有機碳，要分析是不是多細胞生 物造成。 李家維表示，每種生物都有標誌性分子，若能從岩石有機碳中萃取 成分，來做比較，就可以鑑別生物身分；另一種作法是切成薄片來 觀察，尋找規則性，不管那一種「都還有很長的路要走」。 ●五億多年前 貴州是海洋目前人類已知最早的動物化石，是在貴州瓮安發現，發 現者正是李家維。 他指出，距今六億到八億年前，地球凍成一個大冰球，到了距今五 億八千萬年前，全球回暖，貴州變成一片溫暖海洋，也產生了海綿 這種動物。 李家維是在瓮安磷礦發現，他說一看到就知道是海綿，因為具有「 骨針」這一項特徵；另外，還看到很多小圓球，裂成二、四、八、 十六、卅二個，明顯就是動物的卵逐漸分裂成胚胎。 人類是動物中最高等的脊椎動物，目前可能的起源有好幾種，其中 一種是李家維在雲南滇池附近不到四平方公尺的一小塊地，發現的 三百多隻「海口蟲」化石；他表示，海口蟲開始有身體內部的骨頭 ，很彈性地應付世界，另外也發展出腦子，這兩者正是無脊椎動物 與脊索動物的區別。