三 地球上生命起源中的RNA
我们从前文知道当46亿年前地球形成时,它是一个无生命的、荒凉的地方,它在几十亿年的时间里不断地演化,直到变成今天的地球——一个适合于生命生息和繁衍的星球。那地球上的生命是怎样开始的呢?这个长期存在的问题不断引起令人入胜的各种推测和精巧的实验。19世纪中叶的两项重要的科学进展把生命起源的讨论推进到现代化的阶段。
在第一个进展中,路易斯·巴斯德提供了证据证明即使是细菌和其他微生物亦产生自类似于它们自己的双亲。因此,他强调了一个令人感兴趣的问题:每个物种的第一代是怎样形成的?
第二个进展是自然选择理论,对上述问题提供了答案。根据上述提问,达尔文和华莱士相继指出,群体中个体之间的某些差异是可遗传的,当环境变化时,最适应新环境的个体才能最成功地繁殖后代,结果,在下一代具有有益性状即良好适应性的个体之百分率增加。换句话说,环境迫使生命物质选择了永恒的适应性性状,自然选择经世世代代的往复就可能导致简单的生物向复杂的生物进化。因此,该理论暗示,所有现今的生命形式可能都是从简单的、单一的一个祖先演化而成的——现在把这个祖先视为生命的最近的共同祖先。
有几分屈服于所处时代的宗教偏见的达尔文,在《物种起源》的最后一节假定道,“造物主”最初带给生命“以几种形式或一种形式”,然后进化接着开始,“从如此简单的形式开始永不停息地产生出业已存在的最美丽的最有价值的东西,而且今后仍将进化下去”。然而,在秘密的通信中,达尔文指出生命可能是通过化学过程而出现的,“在一些变热的小池中,存在有各种各样的氨和磷酸盐、光、热、电等”。在20世纪的大部分时间里,生命起源的研究已瞄准达尔文的秘密假设——解释在没有上帝的干预下,生物诞生前,地球上的湖泊或海洋中溶解的比较简单的分子是如何形成生命的最近的共同祖先的。
要找出这一问题的解答,需要知道一些关于祖先的特性。显然,祖先必须具有遗传信息(即可遗传的功能的和繁殖的指令)并打算复制和执行这些指令,否则就不会有后代。而且祖先复制其遗传物质的系统时,应该允许在后代的可遗传性状中产生一些随机的变异,这样新的性状才可以被选择出来,并导致不同物种的形成。
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