早期地球上的生命有沒有可能來自外太空?

生命起源的問題是科學中最大的懸而未決的問題,生命會不會在地球誕生之前就已經出現在宇宙中?

“當你早上起來的時候,想想活著是多麼珍貴的特權,去呼吸,去思考,去享受,去愛。”——馬庫斯·奧裡利烏斯

在上世紀初期,關於地球上生命的歷史,就算你問非常專業的生物學家、地質學家以及化石學家,地球上生命的起源可以追溯到哪個時間?他們的回答基本上都是:我不知道!

但是我們當時確切的知道在哺乳動物出現之前,在鳥類、恐龍、爬行動物、魚類、甲殼類甚至是大約5億到6億年前的寒武紀生命大爆發之前,地球上是有生命的。

早期地球上的生命有沒有可能來自外太空?

雖說我們知道在早期的地球上存在生命,但是當時缺乏證據。雖然地球在過去的5億年間為我們提供了豐富的化石記錄,但是化石的形成方式本身就決定了,它記錄生命在時間尺度上存在一個固有的限制。

因為化石的形成一般是動物屍體在死亡後,被泥土和沉積物覆蓋,然後深埋在地下就創造出了我們目前所發現、研究和檢驗的生物化石記錄。

一般生物的化石記錄存在於沉積岩中,但是生物化石會在漫長的歲月中,因為上層岩石的高壓導致其內容物變形變質,

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部分變形變質的岩石,我們可以從中發現不完整的化石記錄。但是已經完全變質的岩石,其裡面所包含的生物化石信息將會被抹去。所以,通過化石記錄我們可以將地球上生命起源的時間限制在10到20億年,甚至更加久遠,但由於化石的缺失,科學家還是無法證明,地球上的生命到底起源於哪個時期。

畢竟,我們不會回到過去看當時地球上發生了什麼,我們所擁有的唯一證據就是那些倖存下來的零星化石碎片。

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在這之後的幾十年間,人們發現雖然有些生物化石已經無法辨認,但是有機物的殘留物會以碳的形式留下一個特別的印記。這就是我們常說的“碳年代測定法”來測量生物體內碳14和碳12的比例以確定生物的年代,因為這兩種形式的碳都會被有機物吸收,而自然界中的碳14是在上層大氣中由宇宙射線轟擊大氣產生的,其半衰期為5700年。

因此只要一個生物還活著,就會與大自然進行碳循環,並且吸收和吸收兩種形式的碳元素,並且比例是一定的。當一個生物死亡時,就停止了與大自然進行碳交換,而碳14會衰變,因此它的含量就會降低。所以我們通過測量碳14和碳12的比例(碳年代測定法),就能以幾千年的誤差大致知道一個特定的生物體死亡的時間。

但是通過這個方法只能讓我們大約知道10萬年以前,因為時間在長的話,碳-14的含量將變得太低而不起作用。不過我們還有另外一種形式的碳:碳13,它和碳12一樣是穩定的元素,不會衰變,碳13的含量在自然界大約是其他碳形式的1.1%,碳12在所有碳的含量佔98.93%。

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通過生物學上的觀察,我們發現生物體更喜歡吸收碳-12而不是碳-13,這是由於代謝酶能更有效地與碳-12反應。通過以上的發現,如果我們找到了一種古老的碳源,它的碳12含量明顯增強,這說明它是有機生命形式的殘餘。

我們通過尋找石墨,一種純碳的形式,沉積在其他高度變質的岩石(如鋯石)中,我們已經能夠將地球生命的出現追溯到38億年前,也就是地球形成後大約7.5億年。

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2015年,科學家在41億年前的鋯石中發現石墨沉積物,這些石墨沉積物顯示了碳12的增強,我們現在有證據表明地球上的生命至少可以追溯到地球歷史的90%,甚至可能更久!因為,在某個地方找到有機物的殘餘意味著有機物至少和它被埋藏的地方一樣古老,但有機物可能更加古老。

這個發現說明地球上的生命起源非常早,以至於很多人認為地球上的生命並非起源於地球,而是在地球誕生時就已經存在了生命。

早期地球上的生命有沒有可能來自外太空?

這一生命起源的假說稱為“生源說”,並且有一定的合理性的。因為地球並不是宇宙中最早行星的物質結構,而是在宇宙誕生90億後形成的。而產生我們地球、甚至是太陽系的物質來源於前幾代恆星,這些恆星有可能是在行星狀星雲、超新星殘骸、甚至是中子星合併中結束了自己的生命,並將所有的重元素重新拋灑回了宇宙。

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不管是行星狀星雲,還是超新星殘骸,在這些充滿重元素的氣體雲中,我們發現了大量的複雜的分子結構,這些結構就是我們常說的生命誕生所必須的有機物質。

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除了通過光譜分析氣體雲的化學成分,當隕石降落在地球上以後,我們也可以分析隕石成分,例如下圖中的默奇森隕石,我們不僅在其中發現各種有機分子,而且還發現了含量十分高的氨基酸分子。

雖然我們在地球上只有大約20種氨基酸參與了生命形成的過程,但在這塊隕石種我們發現了將近100種獨特的氨基酸,這一發現有力的表明了,在整個宇宙中,組成生命的成分無處不在。

甚至我們還在月球上找到了氨基酸,這說明,無論是什麼把這些生命的成分帶到地球上,都發生在月球形成之前,也就是太陽系形成還不到1億年的時間。

早期地球上的生命有沒有可能來自外太空?

如果宇宙中大量的充斥了形成生命的成分,人們就進一步猜想,宇宙能把這些生命的物質成分送到地球上,那麼為什麼不能把早期原始的生命形式帶到地球呢?

而且宇宙中還有可能存在一些多種形式的超原始生命,它們很有可能在早期都被帶到了地球上,其中最能適應地球早期環境的生命形式就被保留了下來,然後在地球上進化、繁衍到了今天這個物種豐富的生物圈。

這種猜想也是有可能的,但我們沒有足夠的證據來支持這個假設,因為我們無法證明,早期的地球到底是自發產生了生命,還是這些生命是來自地球以外的世界。

早期地球上的生命有沒有可能來自外太空?

也許土衛二的間歇泉、海王星衛星海衛一上的“黑煙囪”,甚至冥王星的冰雪特徵都有可能包含了這些原始的生命形式,正是彗星和其他柯伊伯帶天體的撞擊給我們地球帶來了早期原始的生命形式。

早期地球上的生命有沒有可能來自外太空?

未來我們人類要想證明這個假設,首先必須找到地球以外的生命形式,最好的太陽系裡的存在的原始生命形式,如果通過基因分析發現我們屬於同源,那麼就能證明以上的假設

如果真的是這樣的話,那麼我們人類對生命的理解又要發生重大、且具有突破性的認識,那麼這也能說明,生命不僅在太陽系,甚至在宇宙中比我們以前想象的還要普遍。


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