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地球上有很多种元素,但用于构成生命的元素并不多,主要有C、H、O、N四种,此外还有S、P及其他一些微量元素。我们知道组成生命的主要物质是蛋白质、水分和无机盐三大类。元素分析表明,蛋白质一般含碳50%~55%、氧20%~23%、氮15%~18%、氢6%~8%、硫0%~4%,有些蛋白质还含有微量的P、Fe、Zn、Cu、Mo等。 过去曾认为,星际空间不存在任何物质,是绝对的真空。1930年特蓝普勒在测定疏散星团直径时,发现星光在宇宙空间产生消光现象,由此发现了星际尘埃。20世纪50年代以来,由于红外和射电观测技术及实验波谱研究手段的进步,越来越多的星际物质被探测出来。特别是1969年斯奈德(L.E.Snyder)观测到有机分子甲醛(HCHO)的6cm谱线,轰动了世界,被誉为20世纪60年代天体物理的重大发现,他的发现还激发了天文学家去探索星际分子的热情。 到1991年,已发现92种星际分子,2000多条分子谱线。最新的消息是美国伊利诺斯州立大学的射电天文学家路易斯·辛德通过频谱在靠近银河系中心的星云中发现了生命分子——氨基酸,这一发现有可能解释生命的起源问题。 星际有机分子的普遍存在启示我们,在宇宙的恒星体系中,具备产生生命条件的行星(类地球)为数不少,在那些行星上必然会出现生命,乃至进化为智慧生物。因此,探索宇宙生命将是人类在搞清自己之后的下一个探求目标。
 彗星是一种很特殊的星体,与生命的起源可能有着重要的联系。彗星中含有很多气体和挥发成分。根据光谱分析,主要是C2、CN、C3、另外还有OH、NH、NH2、CH、Na、C、O等原子和原子团。这说明彗星中富含有机分子。许多科学家注意到了这个现象:也许,生命起源于彗星! 1990年,NASA的Kevin. J. Zahule和Daid Grinspoon对白垩纪-第三纪界线附近地层的有机尘埃作了这样的解释:一颗或几颗彗星掠过地球,留下的氨基酸形成了这种有机尘埃;并由此指出,在地球形成早期,彗星也能以这种方式将有机物质像下小雨一样洒落在地球上----这就是地球上的生命之源。
陨石(meteorite)是落到地面的流星体,是太阳系内小天体的珍贵标本。因此,研究陨石对研究太阳系的起源和演化、生命起源提供了宝贵的线索。陨石分为两类:球粒陨石和非球粒陨石。球粒陨石对生命起源有较重要的意义。它们只可能来自宇宙,不仅含有氨基酸,还有烃类、乙醇和其他可能形成保护原始细胞膜的脂肪族化合物。生物化学家David. W. Dreamer用默奇森陨石中得到的化合物制成了球形膜即小泡,这些小泡提供了氨基酸、核苷酸和其他有机化合物,及其进行生命开始所必需的转变环境,也就是说,当陨石撞击地球时,产生形成生命所需的有机物及必须的环境——小泡。和生命起源于彗星的理论一样,这是一种新的天外起源说。另外,康奈尔大学的C .Hyba指出,撞击也可以以其他方式提供生命所需的原材料:来自一次陨石撞击的热和冲击波可以在原始大气中激发起合成有机化合物的化学反应。 随着深海探测的深入研究,特别是20世纪70年代对加拉巴哥斯群岛(Galapagos Islands)洋中脊的火山喷口的研究,表明海水在深海烟囱(deep-sea vent)中经历了巨大的温度和化学梯度的变化,可能形成多种溶解物,包括原始生物化学物质。深海烟囱巨大的热量,可以产生在大陆火山区里产生的那种缩合物。因此,美国霍普金斯大学的地质古生物学家斯坦利(S. M. Stanly,1985)提出生命的深海底烟囱起源说。在洋中脊,深海烟囱与炽热岩浆直接连通,温度高达1000℃ ,使周围海水沸腾,冒出的滚滚浓烟里富含金属、硫化物,热水中富含CO2、NH3、CH4和H2S,这是一个既有能量又有生命起源所必需的物质的还原环境,于是有机化合在这里发生,并且按照温度递降出现了一系列化学反应梯度区。由H2、CH4、NH3、H2S、CO2经高温化合形成氨基酸,继而硫和其他复杂化合物形成多肽、核苷酸链,形成似细胞体的合成物。有趣的是,这些成分在高热作用下化学合成了硫细菌。鉴于现代深海形成硫细菌的事实,斯坦利推想,在太古代绿岩带里面也一定存在类似于现代深海洋中脊的地质条件,存在深海烟囱,生命化学合成的一系列反应就在那里发生,生物有机高分子在那里缩合而成,最后原始生命就在那里诞生。据美国《华盛顿邮报》最近(1992)报道,加利福尼亚大学洛杉矶分校的分子生物学家詹姆·莱克在大洋底烟囱附近找到了在黄石公园热泉里生存的嗜硫细菌,为海底烟囱热泉生命起源的非常规理论提供了证据。
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