資料來源:科技日報
2003年12月5日
太空中究竟有沒有外星人?如果有,你是不是想和外星人交流? 2003年7月5日,美一家民間太空公司組織了一個名為“宇宙呼喚” 的行動,參加的人只要交上約25美元就可以向他們想象中的外星人 發去一個短信,而且還能夠指定接受“電報”的星球。 共有9萬人的短信被發送了出去。他們的想象力往往大于人類目前 已經掌握的有關生命和生命起源的知識。 X生命體 發送給外層空間的信息中,包括了以數學語言構成的有關地球與人 類的信息。其余還包括阿雷西波天文台于1974年傳向宇宙的信息。 天文學家認為火星和地球在年輕的時候非常相似。還有一些科學家 發現,地球上的化石表明地球上的生命“僅僅”誕生于10億年前( 而地球到現在則有45億歲了)。也許火星上也有生命存在? 疑問促使科學家們到地球上最寒冷、最炎熱以及最不適宜生活的地 方尋找活的生命體。結果他們發現了種類數十億計的生命體:生活 在南極湖泊里的單細胞生物,地殼深處的細菌,附著在海床火山口 的多毛虫等。 科學家把它們稱作X生命體,即極端環境下的生命體。 科學家說微生物是地球上分布最廣的生命形式。據估計,如果能計 算出地球上每種生物(從微生物和猴子到美洲杉和藍鯨)的重量, 那么微生物的重量可能占所有生物總重量的一半以上。在土壤里, 微生物能幫助把礦物質轉化為植物能夠利用的化學物質。在海洋里 ,微生物是大一點的生物的食物。在哺乳動物的胃里,微生物可以 幫助消化食物。微生物還能幫助改變周圍環境的化學組成。在地球 年輕時就存在的大量微生物可能給大氣帶來了最初的氧氣,這樣其 他的生命形式才能出現和成長。 事實上,科學家說就是這些早期的微生物“教會”了植物怎樣進行 光合作用。 在美國黃石國家公園可以看到最頑強的微生物。許多在溫泉周圍被 找到的微生物都依賴光合作用形成了大片黏糊糊的墊子。在一平方 厘米的墊子上發現的生物種類比几平方公里的熱帶雨林里的生物種 類還要多。 黃石國家公園是研究X生命體絕好的地方,這是因為這里提供了最 多樣化的微生物環境──從几乎相當于純酸的水到鹼性特強的水。 1964年生物學家托馬斯﹒布羅克在黃石公園的溫泉源頭發現了微生 物,第二年夏天又發現了在60攝氏度的水中生活的水藻,還有在82 攝氏度的水溫下生存的微生物。可以說,布羅克發現了熱水里的生 命。這些微生物的發現擴大了生物學家為生命界定的范圍。它們可 能是我們的祖先嗎? 火山口與地下深處 不過,是不是所有的微生物都需要光才能生存呢?不是。就拿生活 在海底火山口的微生物來說吧,它們生活在陽光達不到的海床上。 1977年,科學家造訪了太平洋的一個火山口,他們驚奇地發現這里 到處是生命──多毛虫、蝦、蟹和其他生物。而最奇怪的是,那些 從來沒有見過日光的微生物處在食物鏈的最底端。實際上,如果體 內沒有微生物,多毛虫就不能生存。多毛虫沒有口,沒有胃或者其 他的消化器官。周圍水域的化學物質滲透進體內后,細菌就把它們 轉化為多毛虫能夠利用的食物。 位于西雅圖的華盛頓州立大學的海洋地質學家保羅﹒約翰遜提出了 另一個問題:如果在火山口能夠發現微生物───因為這里是岩漿 噴發、形成地殼的地方,那么在那些老的地殼里能不能發現微生物 呢? 答案是肯定的。他發現,在地殼30多米深處也有微生物存在。這里 的地殼已經有35億年的歷史了。雖然新形成的地殼很快從近2000攝 氏度下降到零下几十攝氏度,但是老地殼的溫度卻有90攝氏度。 不管你從哪里鑽開一個洞朝海底地殼深處看,你都能找到海底微生 物。而海底的地殼占地球“表面積”的70%。 關于生命起源的實驗 生命起源一直是科學家關注的根本問題,但真正的研究熱潮始于19 52年,畢業于芝加哥大學的斯坦利﹒米勒希望驗証自己的導師、諾 貝爾化學獎獲得者哈羅德﹒尤里在奧巴林學說基礎上得出的結論。 試驗的過程是用熱水、甲烷、氨、氫和能夠產生火花的電極來完成 的,試驗結束后,長頸瓶里出現了一種不溶于水的混合物,這是有 機反應常有的產物。試驗的奇妙之處在于產生了大量的碳酸物。這 并不能說明什么,但如果考慮到氨基酸也屬于碳酸物的話,情況就 不一樣了。 米勒的工作成果引起了軒然大波,許多人都希望在此基礎上取得更 大的進展。9年以后,西班牙人霍安﹒奧羅在休斯敦大學合成了脫 氧核糖核酸的基本物質之一:腺嘌呤。關于生命分子如何產生的謎 團開始解開了。 生命起源迷霧重重 那么,這些分子是如何產生的呢?是在地球上形成的還是來自外太 空?瑞典科學家斯萬特﹒阿列紐斯在1903年提出了“有生源說”, 認為孢子等微生物可能存在于外太空,有時會墜入某個星球培育生 命。這可能嗎?1972年一顆隕石(默奇森隕石)落到了澳大利亞, 在默奇森隕石上發現了74種氨基酸,其中55種可能起源于外太空。 最初的生命形式是如何產生的,這始終是一個謎團。 地球如何由無生命的世界邁向有生命的世界?要找出這一問題的答 案,我們就必須去研究遠古時代的岩石,它們經歷了數十億年的風 霜仍然沒有發生太大的變化。 實際上,我們已經發現了三種痕跡:疊層石、生命形態與現在的單 細胞生物很相近的真正的微生物化石,以及一種很特別的碳元素。 在格陵蘭島有39億年歷史的伊蘇阿岩石中發現了碳的兩種同位素: 碳12和碳13。伊蘇阿岩石里有大量的碳12,其含量與在化石和生物 體中碳12的含量很相近。這能夠証明39億年前就已經有生命存在了 嗎? 生命是否來自外太空 也有人推測,生命分子來自外太空。國際空間站很快就要安裝一套 專門的設施,用于研究外太空對微生物的影響,驗証生命能否從一 個星球遷移到另一個星球。 生命難以在外太空存在,這不僅僅是因為外太空過度脫水的環境, 還由于有宇宙射線和太陽紫外線的照射。但在上世紀90年代進行的 長達6年的一項試驗中,70%的枯草芽孢杆菌存活了下來。這說明, 只要保護措施得當,生命是可以適應外太空環境的。 生命能從外太空到達地球嗎?天體物理學家弗雷德﹒霍伊爾指出, 有些細菌被彗星帶到了地球。也有一些科學家認為,生命的許多基 本元素是附著在漂移不定的岩石上的。支持這種看法的証據是在所 發現的一些隕石上存在著一些小泡,里面的氣體是太陽系形成年代 留下來的。曾有論文指出,這些小泡是由碳原子構成的,被封閉在 形成中的小行星和彗星中,直到其中某個星體落到了地球上,小泡 里的物質才釋放出來。這一發現為另外一種假設提供了支持,即構 成地球大氣層的氣體來自于40億年前的外太空。 (記者 沈英甲) |