生命進化不止一次嗎？研究人員正在尋找答案Credit: Maximillian cabinet/Shutterstock
（神秘的地球uux.cn）據The Conversation（喬迪·派普斯）：從它卑微的起源開始，生命以無盡的美麗形式感染了整個星球。生命的起源是最古老的生物學事件，如此古老以至於除了生命本身的存在之外，沒有留下任何明確的證據。這留下了許多問題，其中最引人入勝的是有多少次生命神奇地從非生命元素中出現。
地球上所有的生命都隻進化了一次，還是不同的生物來自不同的布料？生命出現有多困難的問題很有趣——尤其是因為它可以揭示在其他星球上找到生命的可能性。
生命的起源是現代生物學的中心問題，也可能是最難研究的問題。這一事件發生在40億年前，並且發生在分子水平上——這意味著幾乎沒有化石證據留下。
人們提出了許多生動的開端，從令人作嘔的原始湯到外太空。但目前的科學共識是，生命是在一個稱為自然發生的自然過程中從無生命分子中產生的，最有可能是在深海熱液噴口的黑暗中。但是如果生命出現一次，為什麽不再出現多次呢？
什麽是自然發生？
科學家們已經為自然發生提出了各種連續的步驟。我們知道地球富含幾種化學物質，如氨基酸，一種稱為核苷酸或糖的分子，它們是生命的組成部分。實驗室實驗，如標誌性的米勒-尤裏實驗，已經表明這些化合物如何在類似於早期地球的條件下自然形成。這些化合物中的一些也可能是乘坐隕石來到地球的。
接下來，這些簡單的分子結合起來形成更複雜的分子，如脂肪、蛋白質或核酸。重要的是，核酸——如雙鏈DNA或其單鏈表親RNA——可以存儲構建其他分子所需的信息。DNA比RNA更穩定，但相比之下，RNA可以是化學反應的一部分，在化學反應中，化合物進行自我複製。
“RNA世界”假說表明，在DNA和蛋白質出現之前，早期生命可能已經使用RNA作為基因和複製的材料。
一旦信息係統能夠自我複製，自然選擇就開始了。這些分子(有些人稱之為“基因”)的一些新副本會有錯誤或突變，這些新突變中的一些會提高分子的複製能力。因此，隨著時間的推移，這些突變體的拷貝會比其他分子多，其中一些會積累更多新的突變，使它們變得更快、更豐富，等等。

冒煙的熱液噴口。鳴謝:NOAA/維基百科。
最終，這些分子可能進化出一個脂質(脂肪)邊界，將有機體的內部環境與外部環境分開，形成原始細胞。原始細胞可以更好地集中和組織生化反應所需的分子，提供一個包容和有效的新陳代謝。
重複的生活？
自然發生可能不止一次。地球可能已經產生了幾次自我複製的分子，也許數千年或數百萬年的早期生命隻是由一堆不同的自我複製的RNA分子組成，它們有著獨立的起源，競爭相同的積木。唉，由於這一過程的古老和微觀性質，我們可能永遠不會知道。
許多實驗室實驗成功地再現了不同階段的自然發生，證明它們可能發生不止一次，但我們不能確定這些在過去發生過。
一個相關的問題可能是，當你讀這篇文章的時候，新生命是否正在通過自然發生而出現。不過這是不太可能的。早期的地球沒有生命，物理和化學條件非常不同。如今，如果地球上的某個地方存在新的自我複製分子出現的理想條件，它們就會立即被現有的生命吞噬。
我們所知道的是，所有現存的生命都來自一個共同的生命的最後一個普遍的共同祖先(也稱為盧卡)。如果有其他祖先，他們不會留下後代。關鍵的證據支持盧卡的存在。地球上的所有生命都使用相同的遺傳密碼，即DNA中稱為A、T、C和G的核苷酸與它們在蛋白質中編碼的氨基酸之間的對應關係。例如，三個核苷酸ATG的序列總是對應於氨基酸甲硫氨酸。
然而，從理論上講，物種之間可能存在更多的遺傳密碼變異。但是地球上所有的生命都使用相同的密碼，隻是在一些血統上有一些微小的變化。生化途徑，如用於代謝食物的途徑，也支持盧卡的存在；許多獨立的途徑可能在不同的祖先中進化，但有些途徑(如用於代謝糖的途徑)是所有生物共有的。同樣，數百個相同的基因存在於不同的生物中，這隻能通過從盧卡繼承來解釋。
我最喜歡的對盧卡的支持來自生命之樹。獨立的分析，有些使用了解剖學、新陳代謝或基因序列，揭示了一種可以用樹來表示的等級相關模式。這表明我們與黑猩猩的關係比與地球上任何其他生物的關係都要密切。黑猩猩和我們更接近大猩猩，一起接近猩猩，等等。
你可以選擇任何隨機的有機體，從沙拉中的生菜到生物活性酸奶中的細菌，如果你穿越回足夠遠的時間，你將分享一個真正的共同祖先。這不是比喻，而是科學事實。
這是科學中最令人難以置信的概念之一，達爾文的生命統一體。如果你正在讀這篇文章，你在這裏是因為幾十億年前不間斷的繁殖活動。想到生命在我們的星球或其他地方反複出現是令人興奮的，更令人興奮的是知道我們與地球上所有的生命都有關係。

(责任编辑：黑龍江省)