有生源說(panspermia)是一種科學假說,提出地球上生命的起源可能來自于太空中。該理論最初由19世紀70年代的科學家提出,包括英國物理學家洛德·凱爾文等人的貢獻。他們認為,外星細菌可以通過搭乘彗星或流星的方式來到地球,或者以塵埃顆粒的形式穿行于星系之間。盡管一些研究表明高劑量的宇宙射線可能會破壞微生物,但仍有人主張,休眠狀態下的微生物能夠在漫長的星際旅途中存活。
科學研究
有生源說的部分支持來源于一項科學研究,該研究使用計算機模型模擬了太陽誕生的星團。據計算,來自其他恒星系統的巖石碎片撞擊地球的概率相當可觀。研究人員還發現,在太陽系及其附近區域,每10,000至12,000個巖石碎片中有1個會被其他行星捕獲。在1000萬至9000萬年的時間跨度內,估計有1萬億至3萬億塊重達10公斤以上的巖石碎片在不同的行星系之間傳遞。這些巖石碎片一旦到達地球,就會發現一個已經擁有液態水且適宜生命存在的星球。此外,地球在其形成約2.88億年后就已經具備了表面水,這使得它能夠接受潛在的外來微生物。
質疑
有生源說面臨著一些質疑。其中一位反對者是加利福尼亞州對外星智能探索學會的天體生物學家羅科-曼西內利,他認為傳統的理論認為宇宙射線會對微生物造成致命傷害,從而否定有生源說。然而,加拿大赫茨伯格天體物理學會的客座研究員保羅-韋森提出了另一種觀點,即即使微生物到達地球時已經死亡,其遺體上攜帶的生命分子遺傳信息也可能有助于培育新的生命形式。這種被稱為“死尸有生源說”的理論認為,大多數微生物在到達銀河系的新家園時都已經死亡,但這可能是它們再生的起點。此外,還有一個被忽略的因素是,當有機化合物暴露在真空中時,氫原子和氧原子會脫離細胞并與氧氣結合形成水,這一過程稱為“脫水”。這種變化不僅會使物體失去水分變干,還會改變蛋白質的性質,使它們無法發揮功能。
遺傳理論
有生源說的一個核心問題是遺傳信息能否在星際旅行中幸存。例如,像大腸桿菌這樣的一種微生物,其脫氧核糖核酸中含有約600萬個遺傳信息單位。隨機性的化學過程似乎不足以產生足夠的遺傳信息來構建生命體,即使是簡單的細胞。在5億年前,隨機分子聚積只能產生194個遺傳信息。有一種假設是,地球上的生命可能是由死去的生物分子“播種”而來,盡管這些生物分子在太空中幸存下來的遺傳信息數量尚不確定。保羅-韋森并不確定這些遺傳信息是如何轉移到新的健康存活個體身上的。他強調,所有的有生源說版本都面臨一個問題,那就是如何解釋含有大量遺傳信息的微生物如何通過天體物理學的方式傳遞并演化成地球上的生命。細菌被認為是理想的遺傳信息載體,因為它們本質上是一串遺傳物質,可以包裹在蛋白質外殼或脂質中。它們可以攜帶大約10萬個遺傳信息,并且可以在沒有外部幫助的情況下從原始細胞中獨立進化。值得注意的是,細菌可以從蛋白質顆粒中自我組裝,而不需要額外的分子或特殊的遺傳信息的幫助。
意義
有生源說的研究成果表明,這種現象很可能真實存在,這意味著宇宙中可能存在生命。大規模的火山噴發、石隕石和其他天體之間的碰撞都會導致行星碎屑進入太空。科學家們的研究止步于這些固體物質被捕獲后的階段,但對于有生源說來說,這些物質必須降落在一個宜居的類地行星上才能完成整個過程。他們現在已經意識到,研究這些物質降落到類地行星的可能性是有意義的,因為大量的來自第一個行星系的固體物質可能已被第二個行星系捕獲,并正在等待降落到類地行星上。他們的研究并沒有直接證明有生源說的發生,但它顯示了這種可能性的存在。這項研究的重要性在于,盡管我們對地球生命起源的實際過程知之甚少,但關鍵的問題在于受損核苷酸序列中的遺傳信息是否可以作為另一個外星世界的生命周期模板。
參考資料 >
為什么地球上的第一個復雜生命體出現在海洋中.知乎專欄.2024-10-23
有生源說:最可信的地球人類起源,達爾文進化論被否定!.網易.2024-10-23
生命的起源是什么?我們從何而來.微科普.2024-10-23