来自星星的DNA——每周科那个幻71

作者:吕默默来源:蝌蚪五线谱发布时间:2017-03-29

地球上的生命:先进的外星文明的结果?有趣的是,在题为“生命本身”的书中,弗朗西斯·克里克说,没有可能DNA分子可以在地球上启动,它必须源自其他地方。

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  人类学家们一直都在对人类起源争论不休,在生物圈子里对生物的起源也存在各种理论。一般认为,原始生命诞生于数十亿年前地球上的原始海洋形成,那里诞生了第一个原始细胞,之后才有了地球上的万事万物。构成地球生命最重要的遗传物质DNA来自哪里呢?地球?现在有理论提出地球上的DNA也许来自外太空。本期我们就来聊聊相关的新闻、科学猜想以及相关科幻作品。

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1、 矮行星上的生命

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  近日,有关地球生命的主要问题之一就是,地球上的海洋及其繁衍生息所需的有机物都是从何而来。在太阳系形成初期,处于胚胎状态的地球由于靠近太阳而无法形成液态水和有机物。只有在所谓的“雪线”之外的小行星带外部才具备必要条件。美国《科学》周刊2月16发表的一项最新研究再次印证了这一理论。美国国家航空航天局(NASA)的“曙光”号探测器在位于火星和木星之间的小行星带上的矮行星——谷神星表面发现了有机物。探测器自2015年春降落在直径为950谷神星表面以来,已利用其设备发现,这颗矮行星含有冰和水合物,其地下甚至很可能隐藏着一个地下海。

  观点:

  水并不一定只是地球的标配,在其他星球上也许会存在水,或者不同形态的水。在宇宙中有大量的氢元素,所以有水并不稀奇。

  最近NASA寻找宜居星球已经有了不少成果。这些星球一般都在宜居带上,太阳系的谷神星所在的小行星带上其实也在这样一个地带。最近科学家在谷神星上发现了水和冰,有可能会有生命吗?复杂的智慧生命尚没有定论,但也许会有简单的原始生命,毕竟谷神星的历史已经足够久远。谷神星距离太阳只有2.8个天文单位,这比另两个太阳系中可能有生命的木卫二和土卫二距离太阳近得多。一方面,可以有更多的阳光到达谷神星。另一方面,从地球出发也近了很多。期待人类登陆谷神星。

  笔者推荐的是美剧《太空无垠》,故事发生在近未来的小行星带,也有同名科幻小说。

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2、 昂贵的石头

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  NASA把24亿美元和火星探测项目的未来都押在了火星2020探测器上。火星2020探测器之后,并没有其它已获得预算或已被批准的火星任务。NASA总部的管理者已经放出消息,想在2022年发射一架火星轨道飞行器,来替代已经老化的现役轨道飞行器,为未来的火星任务提供信息中转。之后,NASA的首要目标将是把火星样本运回地球,同时支持可能的载人火星任务。NASA正在为设计火星升空载具的早期研究提供资金,升空载具将把约为保龄球大小的样本包送上火星轨道。随后,一架尚未计划的航天器将会接收这个包裹,随后把它送回地球,送入严密隔离的实验室中。

  观点:

  人类已经从月球带回来不少沙石,美国登月之后,把研究过、没有太大研究价值的月球土壤以及石头当礼物送给了很多国家。相信很多朋友羡慕嫉妒恨,现在人类又要去火星搞石头了,这一工程至少花费24亿美刀。

  假设人类或者机器人成功在火星取得了岩石和土壤标本,将之带回地球,需要做哪些工作?在此之前肯定要经过大量位置的选择,选择最有价值的区域取得这些标本。虽然火星表面积不到地球表面积的三分之一,但也大致相当于地球陆地面积。试问,这样大的面积,如何才能选找到一处非常适合又有研究价值的取样本区域呢?任重而道远啊。

  笔者推荐的是阿瑟克拉克的《火星之沙》,硬科幻作家也会有浪漫的一面,来看看这本克拉克的早期长篇吧。

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  美国《连线》杂志近日提出,在早期地球还是“一锅原生汤”时,究竟是细胞膜开始形成,并迫使正确的化学物质聚合在一起从而形成第一个细胞,还是在化学活性物质液滴形成后,其外侧逐渐形成细胞膜,从而构成第一个细胞?依据“原生汤”理论,地球生命起源于池塘或者海洋。该理论认为,生命是雨水、一堆普通分子、温暖的阳光和夜间冷却过程等混合作用的结果。之前有研究称,原生汤同时依赖于一种“增稠剂”,并首次发现池塘中增稠剂帮助类似基因的链状结构进行自我复制。

  不过,日前发布的一项新的研究显然支持先有液滴再有细胞膜。科学家发现,这些物质液滴能够通过化学反应吸收更多的物质而后生长,并且一旦它们变得足够大,就会分裂形成两个子液滴。相关论文发表于《自然—物理学》。

  观点:

  我们再回到地球生命诞生的一些争论,其实在这方面也存在先有鸡还是现有蛋的一些理论。笔者以为,这虽然很重要,但几乎无法确定哪一种说法是正确的。在地球生命诞生初期,无论是先有细胞膜和还是液滴,两者的证据都湮灭在历史的长河中了。几十亿年前的事情,除非有时间机器,否则很难找到确凿的证据。

  有很多科学家认为,地球生命或者DNA来自其他星球,有证据吗?来看下一条新闻吧。

  笔者推荐的是王晋康老师的《义犬》,来自地球之外的生命也许不仅仅是和人类相似的家伙,有可能是机器人或者智能飞船。

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4、 来自行星的DNA?

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  英国研究人员弗朗西斯·克里克(Francis Crick)是1953年与詹姆斯·沃森(James D. Watson)共同发现DNA分子的结构的人,弗朗西斯·克里克·沃森和莫里斯·威尔金斯被授予诺贝尔生理学医学奖,他们发现关于核酸的分子结构及其对生物材料信息传递的意义。他们称人类DNA有一些非常有趣的事情。

  地球上的生命:先进的外星文明的结果?有趣的是,在题为“生命本身”的书中,弗朗西斯·克里克说,没有可能DNA分子可以在地球上启动,它必须源自其他地方。

  观点:

  笔者没有读过新闻中提到书,但是对这两位科学家非常尊重。正因为这两人发现,人类开始步入基因时代。我想克里克之所以有这样一个论断,大概是因为DNA构成和运作太过巧妙了,尤其是在DNA在传递遗传性状方面非常强大,所以很多科学家认为地球生命是被设计过的,被外星人也好,被“造物主”也好,总之有“人为”干预。但这些都没有确凿的证据,倒是另外一个说法有比较靠谱的依据,陨石中含有形成DNA的碱基。

  笔者推荐的是罗伯特索耶的《纪元的终结》,恐龙灭绝的另一种猜测。

图6

5、 来自彗星的你

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  美国科学家在11种富含有机物的含碳陨石中找到了形成脱氧核糖核酸(DNA)与核糖核酸(RNA)所必需的核碱基。研究发现3种核碱基,分别是嘌呤、2,6-二氨基嘌呤与6,8-二氨基嘌呤,这三种核碱基在地球生态中极少或不存在。研究表示,科学家在陨石坠落附近的土壤及冰进行采样,化验后,这三种核核碱基的浓度却不显著。实验证明,除了来自外层空间之外,没有别的方法可解释这些化学物质的出现。因此,DNA的起源很可能来自外层空间。

  观点:

  这条新闻其实不是最近的新闻,而是几年前的老新闻了。科学家发现的这些证据,表明地球上的形成DNA的核碱基并不只是地球上特产,在外太空,在更遥远的宇宙也有存在。太阳系仅仅是宇宙中非常普通的一个恒星系,假设这些组成生命基本的物质遍布于所有星系以及行星上,那么外星人就不再是传说,生命是宇宙的常态。至于为什么至今没有外星人访问地球,也许地球的发展超过了其他星球,倘若人类的技术尚不能飞越大范围的宇宙空间,其他外星人就不可能了。另一个原因,可能是因为太阳系所在的区域太过偏僻。还有一个原因,也许地球是外星人的试验培养基地,在生物圈里这是很常见的实验。

  笔者推荐的是电影《楚门的世界》以及《银河系漫游指南》,也许人类的以及地球生命都来自外天空,被设计过的。

  本期就到这里,我们下期再见。

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