彗星与地球生命

当今的人类,已经进化得非常聪明了。然而,聪明的人类对地球生命的起源问题仍然不时地感到困惑。自从人类想要弄清地球生命究竟从何而来那时候起,关于生命起源的争论就一直没有停止过。

古希腊伟大的学者亚里士多德认为,在很短的时间内,生命可以从无生命界中自然发生,不但可以产生低等生物,而且还可以产生像鱼这样的高等动物。是亚里士多德的声望使这种观点延续了很久,几乎就成了真理。

17世纪,意大利医生雷迪敢于向传统观念挑战,首先对这种生命的自然发生学说提出质疑。他用纱布严严实实地把肉罩住,肉虽然腐烂、变质、发臭,却没有一只蛆虫产生,由此说明蛆绝不是自然发生的,而是由苍蝇所产的卵发育而成。后来,法国生物学家巴斯德以实验击败了自然发生说,提出了“生源说”,他的观点是,生物只能来源于生物。但他不能解释的是最初的生物是从何而来?

随着生命化学本质的研究,有人提出了生命起源的化学进化学说,认为原始生命是通过漫长的化学进化过程,从无生命的物质中产生的。最初,原始地球的大气中只有甲烷、氨、水蒸气等,在雷电和紫外线的作用下,形成简单的有机物。像氨基酸、核苷酸等。这些化合物在原始海洋中缓慢形成蛋白质、核酸,并相互作用产生团粒结构,并有简单的代谢和繁殖行为,最终出现第一个原始生命。

当然,这仅仅是一家之说,实际上关于生命起源的学说一直像万花筒一样让人应接不暇。早在19世纪中叶就有人提出,宇宙中早就存在着生命。这些生命就像蒲公英的种子一样在宇宙中漂荡,它们的孢子或胚种会随着彗星或者“宇宙风”(如光压)来到地球,成为地球上各种生物的祖先。这种说法令人兴趣盎然,更有许多直接和间接的证据在不断地支持着这一观点。

1963年,人们用射电天文方法发现,在星际空间中存在着有机分子。这一发现被认为是20世纪60年代天文学四大发现之一。20世纪70年代又在星际空间和邻近的河外星系中陆续找到了许多种分子,到1979年底已经认出的星际分子已经超过50种,而且在这些分子中大多数是有机分子,从而引起了生命科学工作者的热烈讨论。为生命起源于宇宙的说法提出了进一步的注释。

日本科学家中川直哉提出一种生命起源的设想。生命的基本物质诞生于漂浮在宇宙的尘埃上。掺杂在宇宙尘埃上的氢等受到放射线的照射而发生反应,形成氨基酸等复杂有机物,它们随彗星或来自于彗星的陨石进入地球,形成生命的母体。在这里彗星是地球生命来源的主要载体。回顾早已证实的彗星中含有大多复杂的有机分子,而且也找到组成生命的单体氨基酸,中川的设想就显得非常有说服力了。

20世纪70年代末,英国著名天体物理学家霍伊尔论证了地球上的生命起源于彗星。认为生命是在星云中形成后,通过彗星被送到地球上来的,并且认为不仅是几十亿年前而且现代的彗星也会给地球带来诸如流行性感冒病毒和其他菌类等。霍伊尔的观点从根本上动摇了地球是生命起源发祥地这种说法的基础。

最近,美国圣迭戈加州大学的科学家巴德和米勒在美国先进科学协会会议上提出彗星撞击地球形成地球生命的新理论。他们认为:彗星和小行星在地球形成的40多亿年来多次撞击地球,使冰封的海洋间歇地融化,所引起的反应,导致第一批有生命的有机体得以在地球上出现。

这一观点的主要问题是早期地球的温度是否处在较低水平,以使其表面呈冰封状态,从而保证生命之源在地球上保存下来。

研究发现,如果初期地球的大气层和今天的类似,只要太阳的光热比今天低几个百分点,地球的气温就会降至零下40℃,致使地球外部成为冰冻的壳层。而太阳进化的研究已经发现,年轻时的太阳,光热度要比现在低二至三成。

巴德和米勒的新理论指出,早期地球海洋冰封达300米。偶然间,直径达95千米的彗星或小行星撞击地球,其巨大的能量可以使地表海洋解冻融化,同时将生命物质溶于海水中。

重复多次的撞击,使海洋融了再冻,冻了再融,这种结冰和溶解循环过程对生命的出现担当了重要角色。因为它把小行星和彗星带来的物质,如生命之源所需的一些物质困在冰下,不致流散在大气中被摧毁,使这些物质有机会合成为有机质,进而演化成原始生命。

现在地球上充满了生命。然而,生命的起源问题却是一个需要努力研究的复杂问题。解开生命起源的钥匙也许就在彗星之中。那么谁是这把钥匙的主人呢?也许他就在我们这本书的读者当中。

如果说彗星与地球生命起源之间的关系还是个不解之谜的话,还有比这更让人新奇的谜使人惊异。那就是每当哈雷彗星对地球进行周期性“访问”时,地球上就会出现神奇的“彗星蛋”。

在上文中我们曾经提到过哈雷在新婚之时,即1682年曾见到一个大彗星,并预言它将在1758年再次回归。就在1682年哈雷彗星回归的时候,在德国的马尔堡,有一只母鸡生下一只奇异的怪蛋,蛋壳上带有星辰花纹,如刻似镂般展现在浑圆的鸡蛋上。当彗星按照哈雷的预言于1758年重现在天空的时候,英国北部霍伊克镇附近一农家的母鸡也生下一枚蛋壳上彗星图案十分清晰的鸡蛋。彗星蛋的再次出现在天文界和生物界都引起了不小的震动。许多科学家也开始认为这不像是偶然现象,于是期待着1834年哈雷彗星造访时彗星蛋的再次出现。1834年,在希腊距奥林匹斯山约50千米的小镇科扎尼的一户名叫齐西斯·卡拉斯的人家里,果然有只母鸡生下一枚彗星蛋,蛋壳上也有清晰的彗星图。这只如约而来的彗星蛋顿时成了无价之宝,主人卡拉斯将它献给了国家。1910年是哈雷彗星回归并以其巨大的彗尾横扫地球那一次,同样在法国一位名叫阿伊德·布莉亚尔的女人家里饲养的母鸡也生下一只彗星蛋。蛋壳上彗星花纹如雕刻一般醒目,擦拭不掉。

1986年,当哈雷彗星再次回归时,科学已经得到了长足发展,人们并没有忘记与哈雷彗星一起来临的彗星蛋。早在20世纪50年代,前苏联、美国等国家就已广泛建立信息网络,征求彗星蛋。果然,苍天不负人心,当1986年哈雷彗星翩翩而来时,在意大利博尔格的一户居民家里,随着母鸡的啼叫,又一枚彗星蛋诞生了,这只蛋立刻成了无价之宝。

彗星蛋的连续出现,引起了科学家的广泛重视,他们在苦苦思索,不懈地努力,试图揭开这个谜。但是,至今彗星与彗星蛋之间究竟存在着什么关系仍然让人费解。前苏联生物学家亚历山大·涅夫斯基认为:“二者之间肯定具有某种因果关系,这种现象也许和免疫系统的效应原则,和生物进化等有一定关系。但是,秘密究竟如何解开,目前仍然是个谜。

亲爱的青少年朋友,您有志解开这个谜吗?2062年哈雷彗星再一次出现在天空,请您拭目以待吧!当它再一次与人们会晤时,您能回答彗星蛋的秘密吗?