地球上的生物進化

今天送木木上學路上，看見對門的爺爺奶奶出去散步，木木問我：“奶奶以前也是吃奶的小寶寶嗎，也和我一樣要上幼兒園嗎？”

在自然界裡，每一件東西都在變化。有些變化是我們親眼能看到的，例如從嬰兒到幼兒、兒童、少年、成年到老年；蘋果花長成蘋果，烏龜蛋孵化出小烏龜，蠶變成蛹，最後化為蝴蝶，還有很多很多别的變化。

烏龜從蛋中孵化出來

然而，植物和動物有很多變化是我們看不到的，如果把時間拉的很遠很遠，到第四紀近三百萬年前，那時的植物和動物跟我們現在就不像了，比如我們熟知的全身長毛的猛犸象就是生活在冰期寒冷氣候下的物種。

猛犸象

18世紀，生态學的鼻祖達爾文提出生物進化論，認為生物的進化是從簡單到複雜，從水生到陸生，從低等到高等的過程。我們今天所知道的每一個物種，都是從最初的單細胞生物開始，經曆漫長的地質時期，緩慢變化而來的，這就是生物進化；而人類是從古猿演化而來的。所有生命都有共同的物質基礎，那就是蛋白質、核酸和水。

人類的進化

但是最初的單細胞生物也不是突然出現的，在它們之前，地球上就有能夠進行新陳代謝的蛋白體，蛋白體的主要成分是蛋白質和核酸。我們知道，蛋白質和核酸是非常複雜的化合物，脫氧核糖核酸（DNA）有4種堿基，腺嘌呤A、鳥嘌呤G、胸腺嘧啶C、胞嘧啶T；蛋白質則是由氨基酸構成的，地球生物的氨基酸組成有且隻有22種。

那在自然界中，最初的蛋白質和核酸是怎麼形成的呢？作為已知宇宙中，億萬行星中的一顆普通行星，地球上的生命是如何出現的呢？

長期以來，這一直是科學家們研究的熱點問題，有很多的觀點來解釋生命的起源，近年來的主流觀點有兩個，一個是地球生命起源的（地球）内生理論，另一個是地球生命來自宇宙種子的外生理論。

2022年4月英國雜志《自然.通訊》發表了一篇文章，科學家通過對三塊隕石樣本進行分析，得到了四種DNA成分，他們認為DNA的4種堿基可能是通過在星際介質中普遍存在的光化學反應産生的，在太陽系形成過程中被吸收進入小行星。大約35億年前的太陽系形成初期，地球頻繁遭到小行星撞擊，當時可能有大量的堿基被送到了地球，這些外源堿基對促成了地球上最早期生命遺傳特征的出現。這三塊樣本分别是1969年落在澳大利亞的默奇森隕石、1950年落在美國的默裡隕石、2000年落在加拿大的塔吉什湖隕石。

小行星撞擊地球

2022年6月日本科研團隊公布，小行星探測器“隼鳥2号”從“龍宮”小行星帶回的沙土中發現了異亮氨酸、甘氨酸、丙氨酸等20多種氨基酸，龍宮位于地球和火星軌道之間，這是人類首次在地球外确認氨基酸的存在，此外樣本中還含有構成有機物的物質，比如碳和氮。這些氨基酸可能源自星際分子雲，在星際分子雲塵埃表面的水冰殼層裡，化學物質受紫外輻射和宇宙射線照射發生化學反應，形成氨基酸。當星際分子雲塌縮形成太陽系時，氨基酸進入到原行星塵埃盤以及在行星盤裡形成的小行星和彗星之中。

隼鳥2号采回的樣本

有趣的是，地球上的蛋白質幾乎都是由左旋氨基酸構成，而地球上的脫氧核糖核酸大多是右旋脫氧核糖組成的，這使得蛋白質和核酸能夠獲得穩定的螺旋結構，生物得以進化和繁衍；但是地外天體來源的氨基酸則左旋和右旋各占一半，這些氨基酸代表了太陽系最原始的材料組成，也許是地球生命起源最重要的生命要素。

左旋氨基酸

綜上所述，近些年的研究結果更傾向于支持地球生命外生理論，地球上最初的生命物質很有可能來自地球之外，在原始的地球海洋中形成最初的生命。

但是在小行星和隕石中發現氨基酸和核酸，并不能證明有地外生命的存在，目前地球仍然是我們太陽系中唯一擁有生命的星球。

PS：第一次知道隼鳥号，還是給木木讀繪本的時候，在科學融入日常生活這方面，我們還需努力。

引自繪本《爺爺的隼鳥号》

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