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地球上最原始的生命长啥样?

科普小知识2021-07-07 02:02:38
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布斯的网站选择了Quora的问答:地球上最原始的生命是什么样的?以下内容来自英语问答网站Quora。答案是萨姆·西奈,哈佛大学的生命研究员。

山姆·西奈:在最原始的生命形式中,“活着”和“不活着”的界限并不那么清楚。两者之间的界限就像光谱中颜色之间的渐变一样模糊和难以定义。

地球上最原始的生命长啥样?

事实上,“生活”很难说到底是怎么回事。目前,研究人员采用这样一个定义:生命是繁殖和进化。(这里的进化是一个人口规模的概念。一个单一的有机体不是“进化的”)虽然听起来很棒,但这个定义经常被拿来开玩笑:种群进化就是生命,那么一头骡子,或者一个失去生育能力的人,不是生命吗?-但是尽管如此尴尬,这个概念今天仍然在使用。

作为生活领域的研究者,个人观点是定义生活的关键,这取决于是否存在“前后过程的相关性”。在这种观点中,病毒侵入细胞,那么病毒就是生命。如果人体在高温下融化,那就不是生命。同样,计算机病毒正在入侵一个大规模的网络系统,那么病毒就是生命。打印在纸上的代码不算数。

这对人脑来说是一个相当大的开口。只说了“基于水和有机物的生命”的普通定义。主要的问题有两种解决方法:首先,看看今天最原始的生物形式。第二是追溯历史,想象地球早期存在什么样的生命形式。

对于第一种方法,生物病毒可能是答案。尽管病毒之间存在共生关系,但应该注意的是,整个病毒都是寄生在“另一种生物”上的。这多少陷入了“谁先来,鸡还是蛋”的怪圈。如果追求生存是本质,那么科学家现在已经创造了能够在营养环境中生存的合成细胞。这种工程创作能否被称为“原始生命形式”取决于读者。

对于第二种方法,对生命起源的研究只能给我们提供一件盔甲。有许多假说可以解释生命的起源,但是目前还没有最终的结论。最流行的假设之一是生命起源于一堆无机物质,而打破僵局的物质产生了复制酶。复制酶是一种具有自我复制能力的分子。有足够的理由表明,现代人类核糖核酸中的复制酶可能与地球生命开始以来就存在的复制酶相似。

尽管到目前为止已经发现了足够强的核酶(具有催化活性的核糖核酸),但是还没有发现可以独立生存的复制酶。这里仍然有一个奇怪的逻辑循环:有效的复制依赖于复杂的分子结构,而复杂的分子结构不能有效地复制。

总而言之,我认为也许最原始的生命形式是像核膜一样有组织的、合作的存在。核膜是围绕细胞及其外围的一层生物膜。它由磷脂双层组成。它能控制核内外物质的进出,并能完全经历整个分裂周期。这是我能想象到的最原始的“生命”形式。