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地球上最原始的生命长啥样?哈佛研究员给你解惑

时间:2019-09-07 11:09:32 浏览:

事实上,“生命”真的是很难说清楚到底是怎么一回事儿。目前研究者采用这样的定义:生命即复制和演变。(此处的演变是人口数量上的概念。单个的生物体谈不上“演变”)尽管听上去高大上,不过这个定义常常遭人调戏:种群演变才算生命,那么一匹骡子、或者说一个失去生育能力的人岂不算是生命咯?——不过尽管尴尬如此,这个概念还是被沿用至今。

作为生命领域研究者,个人观点是生命的定义关键在于其中是否存在“前后过程之关联性”。如此观之,一个病毒正在入侵一个细胞,那么这病毒算是生命;人体在高温下融化就算不得生命。同理,一个计算机病毒正在入侵大规模网络系统,那么这病毒也算是生命;而打印在纸上的代码则不算。

这样说起来未免给人脑洞大开之感。只说寻常定义的“基于水和有机质的生命”,题主的问题有两个解答思路:一是当下,看当今生物的最原始形态;二是追溯历史,想象地球早期存在的生命形式是什么样。

对于第一个方法,生物病毒可以算是答案之选。尽管病毒之间存在共生的关系,但需要注意的是整个病毒的生活前提是寄生在“另一个活物”之上。这有点坠入“鸡与蛋谁先”的怪圈了。倘若追求存粹的话,现在科学家造出了能够在富营养环境中存活的人工合成细胞,至于这种工程造物能否称为“原始的生命形态”,就看读者所好了。

对于第二种途径,生命起源的研究能给我们提供片鳞只甲。解释生命起源的假说有许多种,目前尚无定论。其中最通行的一个假说认为生命起源于一堆无机物中鬼使神差地产生了复制酶。复制酶(replicase)是一种具有自我复制能力的分子。有充足的理由表明,现代人RNA中的复制酶可能类似于地球生命伊始就开始存在的复制酶。

尽管目前已经找到性能足够强韧的核酶(具有催化活性的RNA),可是能够独立生存的复制酶仍未曾见。这里仍然存在一个逻辑怪圈:高效的复制依赖复杂的分子结构,而复杂的分子结构又非高效复制不能完成。

综上,我认为生命最原始的形态或许是一种有组织、能够相互合作的类似核膜的一种存在。核膜是一种包围在细胞和外围的一层生物膜,由磷脂双分子层构成,能够控制细胞核内外物质的进出,还能完整地经历整个分裂周期。这是我能想象到的最最原始的“生命”形态了。

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