首頁>科學>

我們人類是極其幸運的,無論是地球生命的誕生,還是人類群體的崛起,都是獨一無二的宇宙奇蹟。我們每一個人作為一個單獨的個體能夠存在,也是獨一無二的奇蹟。人類從哪裡來,既是一個經典的哲學命題,也是一個複雜的生物學命題。今天從生物學角度來跟大家聊聊一本關於生命起源的書:《生命的躍升:40億年演化史上的十大發明》。

這本書的作者尼克·萊恩,是英國著名生物化學家,倫敦大學學院遺傳、演化與環境系教授,專門研究生物進化。他在書中總結了自然界中最偉大的“十大發明”,也是我們地球40億年生命演化史上的十個大事件,分別是:生命起源、DNA、製造氧氣、真核細胞、有性繁殖、運動、視覺、體溫、意識、死亡。這些發明完全是由大自然完成的,每一個發明背後都有著奇妙而有趣的故事。

1.生命的起源。1953年科學家斯坦利·米勒曾用燒杯模擬地球大氣進行“原始湯”的實驗解釋生命的誕生,但不久便被推翻;科學家們又潛入深海,發現了海底岩漿形成的熱泉口附近的微小的空腔結構,正是這些空腔結構讓氫氣和二氧化碳在其中形成了生命原材料的有機分子。

2.遺傳的雙螺旋。生命在海底熱泉口誕生後,熱泉口高濃度的核苷酸和核糖核酸反應成了脫氧核糖核酸,也就是DNA。其功能是資訊儲存,也就是可以遺傳後代的基因,這就是神奇的雙螺旋結構。每種動物的DNA都有差別,正是這種差別才讓地地球上上的生命變得如些豐富多彩而又變幻莫測。

3.吸收太陽賜予的氧氣。最早的氧氣是由一群不安分的細菌產生的,這些細菌為了抵禦紫外線輻射,吸收了海洋中的錳元子形成錳原子簇,同時釋放出了氧氣,體內藏著錳原子簇的細菌首次造氧後,葉綠素才帶來了光合作用,地球大氣中的含氧量在26億年前突然飆升,就是著名的“大氧化事件”。

4.有核才有無限可能。最初的生命屬於單細胞生物,因為體內沒有真正的細胞核,被稱為原核生物。在距今20億年前的某一天,一個原核細胞鑽進另一個原核細胞體內變成 了真正的細胞核,真核細胞就在如此偶然的情況下誕生了。 從此,地球生命史實現最重要的一次轉變,如果沒有這次轉變,就沒有今天我們身邊的鳥語花香,當然也不會有我們人類。

5.有性繁殖。在生命誕生之初,繁衍的方式是簡單又純潔的無性繁殖,無性繁殖其實更象是在自我複製。某一天,兩個細胞融合到一起,它們的染色體分離之後進行了重組,有性繁殖就這樣誕生了。有性繁殖取代無性繁殖成為今天地球上絕大多數生物採用的繁殖方式,其背後肯定有著某種巨大的優勢。從此遺傳才有了多樣性,生命才能夠演化發展。

6.生命在於運動。運動的起源可以追溯到真核細胞誕生之初,而寒武紀大爆發才算是真正拉開了地球生命運動會的大幕。運動的目的性非常強,就是捕食與躲避捕食,於是在吃與被吃的生存競爭中,生命加快了演化的速度。運動決定了演化的節奏,讓生命變得更強壯、更敏捷、更巨大,運動讓地球上的生命活力四射。

7.睜開雙眼看世界。眼睛被稱為“心靈的窗戶”,化石記錄中最早的眼睛屬於生活在距今5.4億年前的三葉蟲,其實早在三葉蟲出現之前,所有動物眼睛的祖先——感光細胞就誕生了,在後來的演化過程中,脊椎動物的感光細胞變成了眼睛,而無脊椎動物的感光細胞變成了負責晝夜的生物鐘。在生命演化的歷史上,感光細胞只演化了一次,卻成為視覺的起點。因為有了眼睛,這個世界才變得色彩斑斕。

8.生命要有溫度。動物分為熱血動物和冷血動物,而我們人類所屬的哺乳動物屬於熱血動物。熱血的核心是高新陳代謝率,最明顯的優勢是更好的力量和耐力。熱血動物大約在距今2.5億年前的三疊紀時期出現,包括了哺乳動物的祖先犬齒獸類和鳥類的祖先恐龍。經過2億年的演化,熱血動物已經成為地球上最高階的生物類群,熱血擴充套件了生命分佈的緯度和高度。

9.物質決定意識。意識是我們對這個世界和自我的反應,它是依託於物質而存在的,這個物質就是大腦中的神經元。意識可以分為兩種:一種叫做“基本意識”,包括對自己和周圍世界的認知、情緒、飢餓等;另一種叫做“眼神意識”,是以社會、語言為基礎的心智。如果以“基本意識”作為衡量標準,那麼幾乎所有的脊椎動物都具有意識。儘管我們還無法清晰解釋意識產生的原因及背後的奧秘,但是意識毫無疑問也是演化的產物。

10.死亡並不可怕。死亡是我們最不想面對的事情,但又是每一個人最終不得不面對的事情。其實不僅是人類,地球上所有生命都將死亡作為終點。早在30億年前,地球上還只有細菌的時候,為了與噬菌體對抗,細菌演化出了程式性死亡,讓死亡有不可替代的意義。在生命體中,呼吸和新陳代謝越快,自由基的洩漏也就越快,壽命也會變短。單純延長壽命並不是關鍵,讓身體始終保持在健康有活力的狀態才是根本。正是因為死亡的存在,我們才會懂得珍惜時間,珍愛生命!

14
最新評論
  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 物理是一種文化