第4章 宇宙孕育着无限的生命(3)

（1）大肠杆菌与星际消光

早在19世纪末，人们就曾注意到，来自宇宙的星光，在到达地球的途中，因被星际物质所吸收，从而造成了星光的减弱。然而，究竟是什么物质造成这种星际消光现象，却长期没能获得满意的答复。近代利用人造卫星进行研究，把来自宇宙的星光展成光谱，发现在红外区域的3.1微米、9.7微米、6微米～6.7微米和紫外区域的0.22微米波长处均有强烈的吸收带。这使我们有可能在实验室里进行实物模拟，来确认究竟是什么物质造成消光现象。人们一度曾经认为，造成星际消光的物质是石墨构成的宇宙尘，也有人认为是硅酸盐尘，还有的认为是带有苯核的有机物，但实际模拟的结果却将其一一否定。不久前，英国加迪夫大学教授霍伊尔对此重新进行了研究，他大胆地假定，宇宙中充满了微生物，正是这种微生物造成了星际消光。根据这一设想，他用大肠杆菌进行模拟试验，结果果真在紫外0.22微米的波长范围里，找到了与星光相吻合的吸收带。

在霍伊尔实验的启迪下，日本京都大学的薮下信助教授等人对大肠杆菌进行了更详细的研究，结果在红外区域的3.1微米、9.7微米和6微米～8微米之间均找到了相似的吸收带。但在紫外区域减光曲线则与霍伊尔的结果稍有出入，减光曲线的峰值不是在0.22微米，而是在0.19微米。尽管有这0.03微米之差，也仍不能令人完全信服。薮下等人认为一个原因可能是大肠杆菌在宇宙中也许会有一些不同于地球上的特征，从而造成了这种差别；另一可能是空气中的氧气也会吸收紫外线，也许是氧气造成的干扰。因此他们正准备在“空间实验室”中去进行这一实验。

（2）顽强的枯草杆菌

另一个使相信生命天外起源说的学者得到鼓舞的实验，是对生命在宇宙空间存活能力的研究。

早年，人们对阿列纽斯理论的主要批判，是认为生命无法经受宇宙空间紫外射线的考验。因此要使阿列纽斯理论复活，就得对这一批判作出有力的否定。

1985年英国《自然》杂志发表了彼得·威伯等的实验结果。他们把枯草杆菌置于模拟的宇宙环境中，即气压低到七亿分之一个大气压以下的高真空条件，温度为10K时，进行紫外照射。结果发现枯草杆菌具有非常强的耐受能力（比在高温条件更能经受得住紫外线的照射），其中有10％可存活几百年的时间。如果枯草杆菌不是置于高真空条件下，而是置于含有水、二氧化碳等的分子云内，则其存活时间竟可达几百万到几千万年，因此他指出：这种“云”足以在显著短于枯草杆菌平均存活时间的时间范围内，从这个星球移向另一星球，从而把生命的种子撒向四方。

基于以上各种原因，生命天外起源说正在重新得到人们的重视。不过和早年不同的是，人们深信即使生命来自天外，也与上帝创生毫不相干，而是一种自然现象。只不过从无机物进化为有机物的条件不应在地球上寻找，而应着眼于宇宙中的环境和条件。

3.生物体究竟如何来到地球

生命天外来源说得到越来越多的支持，但有一个问题需要得到解决：生物体究竟是怎样到地球地面上来的呢？

一百多年前，科学家从1838年、1857年落在南非的陨石中相继发现了有机物，不过这些有机物究竟是陨石从宇宙空间带来的，还是在地球上沾染的，当时还无法肯定。研究这两个陨石的科学家中有人还声称发现了某种生物的遗骸，但也不确实。

1969年9月28日早晨，落在澳大利亚南部默奇森地区的一个陨石，为这个问题提供了不容怀疑的证据。根据科学家们分析的结果，他们在这个陨石中找到了许多有机物质。由于默奇森陨石在落地后立即经过处理，没有被地球物质污染的机会，科学家从中发现了氨基酸、琥珀酸、草酸等一系列结构复杂的有机物质。现在，科学家们确认，这些有机物完全是陨石从宇宙空间带来的，没有受过地球物质的污染。

氨基酸是构成人体蛋白质的基本生命物质，在陨石中发现氨基酸这件事，对研究地球上生命的起源，具有重要的意义。

另外，小行星和彗星也被认为是生命的可能载体。库纳尔大学和耶鲁大学的研究人员提出了一个意见，该意见认为生物体，尤其是来自彗星的生物体会经过稀糊阶段而后进入地球的大气层。实际是，当撞击物不管以什么速度撞击固体岩石时，特别是其表面的生物体移动穿过大气层或在被破坏的地方散布，它们会升华。但假如这颗彗星撞击的是海洋，而地球又有一个比现在密度高10～20倍的大气层（30～40亿年前可能存在的情形），这将对闯进来的天体产生空中制动的影响。如果该彗星的速度减慢到约每秒10公里，有机物质的实体部分将会在强烈的撞击热之前从撞击点刮走而得以生存。研究成果表明，很可能生命基础的元素（包括水，某些气体和包括碳、氢等有机分子）会由彗星和（或）小行星带到早期的地球上，从而帮助了生命的演进。

1992年，卡尔·萨甘和克里斯托弗·奇巴提出，生命中的有机化学复合物来自撞击体的假说中存在两个问题，第一，弄清其构成的原物质的来源，第二弄清所需能源的来源。他们主张，有一种稳定的有机物小粒子蒙蒙细雨从彗星似的碎岩（携带外空合成的氨基酸的粒子）上漂落到地球，那很可能是生命的化学先驱者。只要有能源来源，如闪电放电、紫外线辐射和来自陨星、小行星及彗星碰撞的撞击能，大气层也是这些化学复合物的潜在来源。萨甘和奇马认为这样的能源每年可以合成成千上万的复杂的有机化合物。

除了可能帮助地球上的生命进展外，早期太阳系中的小行星和彗星也许还有取消生命的另一不同作用。许多科学家相信，地球历史早年的大、小行星和彗星对生命演化有过重大影响。例如加利福尼亚埃姆斯研究中心的两位NASA科学家维纳·欧伯比克和盖伊·福吉尔曼确认，地球上生命的化学演化时间最大有效期是1.65亿年，他们预期生命实际上已在地球形成后花了100万年那样少的时间形成（比以往生命研究中通常引证的10亿年短得多），但也几乎像大规模撞击后的结局那样快地衰弱。科学家通过使用来自月球的尺寸、年代和分布数据，外推到地球的数据，计算了中等尺度小行星撞击之间的最大时间。这样的天体或许会以每小时近64360公里的速度冲向地球，其威力之大能够烧掉整个大陆的顶层并将约305米深的海水煮干。在这些地区的生命被毁灭，也许只有在海洋最深处的生命活下来，重新按次序开始演进。

目前的许多研究主张，生命的开始不止一次，生命的先驱者也许已从外空被带到地球，或者，至少生命的发展比大多数科学家想象的要快，这全是由于地球被天体撞击的缘故。

包括埃姆斯研究中心凯文·扎恩勒等其他的科学家相信，生命已被“超级撞击”，即地球与太阳系诞生时留下的微行星之间的碰撞完全杀灭过几次，这些大规模撞击能汽化地球的早先海洋，熔化它的地壳上层，并除去地球最初10亿年期间开始的生命。还有其他的科学家相信，每十万年就有生态灾难，特别是在太阳系重轰炸阶段开始时。

事实上，加利福尼亚技术研究所科学家凯文·麦赫尔和大卫·史蒂文森曾经把它称为“生命起源的撞击挫折”，一次接一次地撞击消灭了地面上脆弱的原始生命开始。

可以设想这样一种情景：在几十亿年前的远古时代，天空中乌云滚滚，雷声阵阵，一条条火龙（闪电）在黑色的夜空中窜跳腾越，最初级的生命就在这惊天动地的轰鸣声中诞生了，他们随着雨水潜入大地，流入海洋，从此，地球有了生命，世界有了千姿百态的未来。

生命也可能是这样来到地球上的：一颗陨星、小行星或者彗星像古代传说中的天龙一样，拖着长长的亮尾，飞到了地球上来，它们带来了生命的种子，在地球适宜的环境中，生命由低级逐步进化到高级，最后，出现了智慧的生命——人类。