生命进化的历程

根据科学家对生命起源和进化的研究，一般认为地球上生命起源和进化的顺序应为：

化学元素（C，H，O，N）→无机物（二氧化碳、水、氨）

→有机物（甲烷、氨基酸、核酸、糖类）→类病毒（RNA分子）

→病毒（核蛋白分子）→甲烷菌（原始单细胞）→蓝细菌与细菌原核生物（原核细胞）

在生命进化的历程中其实是存在着许多难解之谜的，这里所描述的只是生命历程的大致轮廓，它的许多细节，我们实际上至今并不清楚。

在生命的化学进化学说中，生命开始是由生命元素首先形成了小分子，然后又形成了生命大分子，这关键的生命大分子化合物就是DNA。因为生命的基础——蛋白质是需要根据DNA携带的信息才能合成出来的。

有关生命是从DNA起源的学说刚一提出，人们的质疑就接踵而至。DNA复制需要多种蛋白质的协助才能完成，例如需要酶。而在化学组成上，蛋白质与DNA是两种截然不同的大分子，DNA由核苷酸组成，蛋白质的基本单元则是氨基酸。DNA与蛋白质的关系让人想起一个古老的话题：先有鸡还是先有蛋？DNA携带着合成蛋白质的指令，但如果没有蛋白质的协助，生物又无法读取和复制这些指令。那么，到底谁先出现？DNA（鸡）还是蛋白质（蛋）？

后来科学家又发现了3种大分子RNA具有多种功能，它和DNA一样，都由核苷酸构成，但在细胞中扮演着多种角色。一些RNA能将遗传信息从DNA传递到核糖体（细胞内合成蛋白质的结构，它的主要成分是蛋白质和一种RNA），在执行不同任务时，RNA既可形成DNA那样的双螺旋结构也能呈现蛋白质那样的单链折叠结构。

在20世纪80年代初，科学家发现了核酶，核酶由RNA构成，却具有酶蛋白的功能，这就似乎不需要蛋白质也能复制，鸡与蛋这个千古谜题居然一下子豁然开朗：生命起源于第一个能够自我复制的RNA分子。1986年在一篇发表于《自然》杂志的论文中，1980年诺贝尔化学奖得主沃尔特·吉尔伯特（Walter Gilbert）写道：“我们可以设想一个RNA世界：在这个世界中，只存在能够催化自身合成的RNA分子——当RNA开始催化核苷酸合成新的RNA时，进化的第一步便启动了。”第一个能够自我复制的RNA分子产生于非生命物质，当初它独立执行的多种功能现在则由RNA，DNA和蛋白质共同承担。

第一个能够自我复制的RNA分子又是怎样产生的？吉尔伯特的假说认为RNA产生于一锅无生命的“核苷酸汤”，其实这一点很难自圆其说。RNA的组成单元——核苷酸其实是一种复杂的有机分子，每个RNA核苷酸就含有9～10个碳原子，多个氮、氧原子以及一个磷酸基团，所有原子彼此相连，形成一个精确的立体结构。理论上，这些原子可以有多种连接模式，从而形成数千种可能的核苷酸。但事实上，除了现有的4种RNA核苷酸外，其他的可能却从未在RNA的结构中出现过。同时，与数十万乃至数百万种稳定的大小相似的非核苷酸有机分子相比，形成RNA核苷酸的可能性就更显得微乎其微，只能是和上帝掷骰子了。

在米勒实验中生成的氨基酸，结构远不及核苷酸复杂。在组成蛋白质的20种天然氨基酸中，最简单的氨基酸含有两个碳原子，大部分只含两三个碳原子。显而易见，在自然界中，含有较少碳原子的分子更容易形成。到目前为止，还没有任何报道显示，在火花放电实验中有核苷酸生成或在陨石中发现核苷酸。因此，大自然并未对核苷酸表现出特别的喜好，而为它的生成提供便利，尽管它是我们生命所必需的。

从理论上讲，各种元素的随机结合，更易产生多种多样的短键的小分子，而具有统一几何骨架，拥有自我复制及催化功能的长链分子则很难形成，因为这样的概率实在是太小了。1974年诺贝尔生理学或医学奖的获得者克里斯蒂安·德·迪夫（Christian Rende Duve），则干脆呼吁人们“抵制那些发生几率极小，无法用科学证实只能称为奇迹的现象。”所以，有些科学家认为DNA，RNA，蛋白质以及其他精细大分子不可能是最初的生命物质，最初的就应该是各种各样的小分子混合物。

这使得科学家又重新回想起苏联生物化学家奥巴林的观点来，他正是将小分子作为生命的起点。现在看来，这是有理由的，科学家认为：自然界本身就存在一些偶联反应和原始催化剂，这些催化剂是一些小分子，它们足以形成和推动生命的起源。

一些科学家还指出，如根据RNA起源说，生命的起源应是极其偶然的。地球上的生命的出现完全是随机的，这就意味着，在浩瀚宇宙中，地球上的生物很可能只是一个孤独的群体。而如果小分子起源假说得到证实，其他星球上产生生命的可能性就比我们料想的要高得多，我们就很可能是在与许多外星人共享着这个宇宙。

还有很多科学家进而指出，他们难以想象生命就是RNA分子或是DNA分子，许多人对此是持怀疑和反对的态度的。苏联一位著名科学家就曾经指出：“组成有机体的所有物质都是无生命的，如水、氧、蛋白质、脂肪、碳水化合物，生物细胞中含有的大部分物质都是无生命的，有时它们占到99%以上，活物质究竟在哪里呢？”因为我们所能看到的也仅仅只是生命中的物质（化学分子）和能量（化学反应）的交换，有的人更直截了当地说：基因不会思维。RNA分子或是DNA分子并不就是生命，也不应该就是生命和非生命之间的界限。生命极其玄妙，人是活着还是死亡之间有着一个明显的界限，那就是生命的意识是否存在，但昏迷的病人其意识又到哪里去了？英国医学家帕尔尼亚说：“我们不知道为什么脑细胞会产生思考这样抽象的东西。如果你用显微镜观察一个脑细胞，（会发现）它并不能思考。为什么2个或200万个脑细胞在一起就能思考呢？”这自然至今还是个谜。

46亿年前，地球在形成之初仍在不断地遭受小行星的撞击，当时地球表面是炽热的，从而遏止了生命发生的可能性。直到38亿年前地球表面才逐渐冷却，与此同时，经过暴雨和大气蒸发形成的海洋的温度也下降到了某一程度，这都为生命的诞生创造了基本条件。因此，地球生命起源的时间最早应该是在38亿年前至39亿年前之间。

回顾一下前面所说的，我们已知道了大约从135亿年前开始，化学元素完成了它的演化过程；在30亿～40亿年前，生命开始起源；4亿年前生物开始登陆；2.3亿年至6300万年前是恐龙时代；6300万年前开始出现哺乳类动物；200万～250万年前，人类的祖先便应运而生了。

化学进化和生物进化的漫长历程最终形成了高级生物——人类。谁都知道恐龙曾经统治过全世界，而现在我们人类又将在生命的进化中扮演什么样的角色呢？这就是我们每个地球人都应该深思的问题。