2.7地球上生命起源及生命的演化过程

作者；黄法顺

在上一章《行星的形成时间及行星上的生命演化》中，对太阳系内各大行星的形成时间，对火星上曾经出现过生命，现在地球上存在着生命，未来地球上的生命，也会象火星上的生命一样地消亡，紧接着金星上可能衍生出生命，以及对宇宙中是否同时还存在着地外生命，对这几个问题进行了阐述。本章将再对地球上的生命起源和生命的演化过程进行探讨。

关于生命的起源是一个亘古未解之谜，地球上的生命产生于何时何地？生命是怎样起源的？根据地球上发现的最古老的微生物化石来看，地球上最早的生命产生于38亿年前的海洋。生命的起源，寻根究底可以追溯到由基本粒子演化而来。千百年来，人们一直在破解宇宙万物和生命是怎样产生的这一谜底。我们中国古代道家的始祖老子在两千五百年前的春秋时代，就在《道德经》里写到，道生一，一生二，二生三，三生万物。我们用近代宇宙学来分析老子的这一段话。近代宇宙学认为，宇宙是由奇点大爆炸而诞生的。我们可以把老子所说的道与奇点相对应。奇点大爆炸把奇点中与现存物质世界完全不同的物质全部释放出来，瞬间蜕变成现存物质世界的基本粒子。奇点大爆炸产生出一，这个一就是基本粒子。宇宙诞生之初没星系，没有恒星，行星等天体，更没有生物，甚至连原子都没有，而只有亚原子粒子，即基本粒子这个一。这就是“道生一”；基本粒子这个一生出二，即正负基本粒子，这个过程就是“一生二”；二出生三，即正负基本粒子相互碰撞，相互湮灭，释放出巨大能量，使得宇宙的体积不断膨胀。在这个过程中，由于某种不平衡，使得极小的一部分基本粒子没有被湮灭掉。没有被湮灭掉的基本粒子，它们逐渐凝聚成原子，分子，宇宙尘埃，这个过程就是“二生三”；三出生万物，即原子，分子，宇宙尘埃逐渐演化聚集成宇宙中的星云，星系，恒星 行星等一切天体以及行星上的一切生物，这个过程就是“三生万物”。宇宙中的一切天体以及所有生物，它们都是由基本粒子演化聚集而成，它们有一个共同的祖先，这个祖先就是基本粒子这个一。由基本粒子演化聚集成宇宙的一切天体以及行星上的所有生物，这个过程是一个自然演化过程，是自然发生的，并不是上帝的刻意安排或是什么神的创造。我们可以用传统逻辑中的三段论，对生物的形成进行推导；1.大前提，宇宙诞生之初只有基本粒子，基本粒子逐步演化形成宇宙中的万物；2.小前提；生物或者任何一种形式的生命，都是万物之一；3.结论，所以，生物或者任何一种形式的生命，都是由基本粒子形成。地球上的生物也不可能例外，同样是由基本粒子经过漫长的演化过程而来，或者说是由无机界所形成，是自然发生的。

1860年，法国微生物学家巴斯德设计了一个实验，巴斯德将肉汤置于烧瓶中加热，沸腾后让其冷却，如果将烧瓶开口放置，肉汤中很快就繁殖生长出许多微生物；但如果在瓶口加上一个棉塞，再进行同样的实验，肉汤中就没有微生物繁殖。所以巴斯德认为，肉汤中的小生物来自空气，而不是自然发生的。巴斯德设计的这个实验，从现象来看确实如此。例如，我们日常生活中吃的罐头，坛装咸菜，如果把它们的盖打开与空气接触，那么罐头和咸菜里很快就出现微生物繁殖并发生变质。这一点也证明了微生物确实来自空气。但是从另一方面来看，不管我们把肉汤，罐头或咸菜与空气怎样隔绝开，但经过一定长的时间后，肉汤，罐头或咸菜里，还是会出现微生物繁殖并发生变质。这是什么原因呢？这是因为肉汤，罐头或咸菜里都含有核酸，糖，淀粉，蛋白质等物质，这些物质经过一定长的时间后，都自然而然的演生出微生物或生命个体，并进行繁殖或复制。我们看到的把肉汤，罐头或坛装咸菜的盖打开与空气接触，肉汤，罐头或咸菜里就很快出现微生物繁殖。这里面有两个原因，1.是因为空气里含有各种微生物，微生物利用肉汤，罐头或咸菜里的核酸，糖，淀粉，蛋白质等物质，很快复制出新的微生物个体并连续的复制，使肉汤，罐头或咸菜发生变质；2.是空气中的氧气也能很快促使肉汤，罐头或咸菜里的核酸，糖，淀粉，蛋白质等物质自然的演生出新的微生物或生命个体并进行繁殖。同样能使肉汤，罐头或咸菜发生变质。所以说，肉汤，罐头或咸菜与空气接触，里面就很快出现微生物，不单纯是微生物来自空气这一个原因。从原理上来分析，即便空气中没有任何微生物，在空气中的含氧量和温度，湿度，都适度的环境下，核酸，糖，淀粉，蛋白质等物质，是能够自然的演生出微生物或生命个体并进行繁殖的，而且这一点更为根本和直接。

在地球上比较高级的生物创造或繁殖中，我们看到高级生命体的创造或繁殖，总是通过高级生物上一代的遗传物质的复制，以及细胞的分裂过程来实现的，好象没有什么其他途径能创造出新的高级形式的生命。例如，要创造出一只羊，只能通过公母羊的有性繁殖来实现，或者通过羊身上细胞的分裂和遗传物质的复制来创造出羊的胚胎，再在适宜的环境中发育生长，这只羊才能够被创造出来。除此之外别无他法。一切高级生命体或高级生物的创造都亦然。那么最初的羊是从哪里来的呢？最初高级形式的生物包括人类在内又是从哪里来呢？有人说；是上帝或者是什么神创造的。那么，上帝或者神又是认谁创造的呢？或许，是上帝的上帝，神的神创造的吧。但要追本穷源，最初的上帝，最初的神又是谁创造出来的呢？说人类和一切高级形式的生物，是由上帝或者什么神创造出来的，是无法解释清楚生命起源的。于是有人说，地球上的生物是从中空气来，是从太空中来，是从外星来。但要追溯下去，仍然会出现空气中，太空中，外星上的最初生物来自那里这一个无法解答的问题。这样，也就仍然无法解释清楚生生命的起源。

生命的起源，如果要追根寻源，应当追溯到与生命有关的元素及化学分子的起源。因而，生命的起源过程应当从宇宙形成之初说起。宇宙是由奇点大爆炸诞生的，“大爆炸”产生了碳、氢，氧，氮、磷、硫等构成生命的主要元素。地球上生命的起源，是因为构成地球的物质中含，碳、氢，氧，氮、磷、硫等构成生命的主要元素。地球在形成的初期，开始是没有生物的。是经过了一段漫长的演化过程，地球的地表和大气层中的元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等物质，在自然界各种能源，如太阳的光和热，雷电、火山喷发，慧星等天体的撞击和宇宙射线等等的作用下合成有机分子[如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等等]。这些有机分子进一步合成，氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等。氨基酸、糖、腺甙和核甙酸再进一步聚合变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等有机多分子。这一段段过程叫做自然演或化学演化。蛋白质，多糖、核酸等有机多分子出现后，在空气的含氧量和温度，湿度，都适度的环境下，最初简单的生命体也就自然诞生了。生命体之所以能从简单向复杂，从低级向高级的发展，主要是由生命体的特性和自然选择这两个因素形成的。生命体的特性之一是，它能从环境中吸收自己生活过程中所需要的物质，排放出自己生活过程中已消化过的费渣和不需要的物质，如吸进新鲜氧气，排出二氧化碳等，进行新陈代谢；生命的特性之二是，它能繁殖后代。任何有生命的个体，不管他们的繁殖形式有如何的不同，他们都具有繁殖下一代新个体的天性；生命的特性之三是有遗传或复制的能力。能把上一代生命个体的特性传递给下一代，使下一代的新个体能够与上一代个体具有相同或者大致相同的特性。这个大致相同的现象，叫做变异。而物种发生的变异，又总是与大自然环境，以及气候不断地发生的变迁紧密相关的。物种发生的变异总是趋向于适应当时的大自然环境。如果物种发生的变异，能跟得上大自然发生的气候变迁，变异出来的物种能够经受得住大自然的选择，能够适应当时的大自然环境而生存，它就会一代又一代地把这种变异的特性加强并成为新个体所固有的特征。这样，生物体不断地遗传，不断地为适应大自然环境发生变异。随着大自然环境和气候不断地发生变迁，经过大自然的不断选择，年长月久，周而复始，旧的物种不断的被淘汰，具有新特征的新个体也就不断地出现，使生物体不断地由简变繁，由低级向高级发展，直至形成今天地球上的生物圈和生物演化系统。这样清本还原后，可以看到；无机物可以转变为有机物，有机物可以发展为生物大分子和多分子体系，生物大分子和多分子体系演生出生物。生物可以随时由非生物产生，或者由另一些截然不同的物体产生，生物是通过自然演化或进化，由简单向复杂，由低级向高级而自然发生的。

前头说到，地球上一切高级生命形式上的生物的创造，都是通过有性繁殖，或者通过上一代生物的细胞分裂和遗传物质的复制来实现的。但在低级生命形式的生物，如微生物，细菌，病毒等例外。科学工作者利用一定的环境条件，是能够创造出新的细菌，病毒等微生物的。有正面的；比如在医学上，科学工作者用生物合成法或生化方法，制成的抗生素等药物。研制出的新疫苗，人工方法合成的酵母丙氨酸等等。也有反面的；比如国际公约中禁止生产和使用的生物武器。但是，人们要创出一个新的高级生命形式的生物，就不容易做到了。这正如，人们不可能把一粒芥末大的树籽，在几个小时的时间内培植成一棵撑天大树。因为由粒芥末大的一粒树籽到生长成一棵撑天大树，这个过程是需要几十年到上百年的时间才能够完成的。而且，在由一芥末大的树籽到生长成一棵撑天大树的一百多年时间内，还必须有适合大树生长的自然条件，否则一粒芥未大的树籽子就无法生长成一棵撑天大树。同理，由原始细胞到进化出初级生命形式的低级生物，再由低级生物进化出高级生命形式的生物。这个过程是需要几十万年，几百万年乃至数亿年的时间才能够完成的。而且，在这个漫长的时间内，每个时间段内进化出来的物种，还必须经受得住严酷的自然选择。否则，原始细胞就不可能进化出高级生命形式的生物。这也可能是人们在短时间内，无法创造出新的高级形式生命体的真正原因。因此，人们不可能从现有高级生命生物的细胞或遗传物质中，创造出另类高级生命的生物。例如，某一种生物在地球上灭绝了。那么，组成这一种生物的所有物质都必然回归到生命元素中去，回归到基本粒子中去。科学工作者们，在地球上找不出组成这种生物的细胞，遗传物质等，就无法再创造出这种生物。当然，随着科学技术的发展，科学工作者，可以把一些比较珍贵的生物的细胞，遗传物质长期储存起来。在发现某一种珍贵生物灭绝后，再利用这种生物储存起来的细胞和遗传物质，把它从新创造出来。但前提是，从新创造出来的生物，必须有适宜它们生存的自然环境。否则，它们就无法生存下去。假设，在中生代有高智慧生物生存，它们把恐龙的细胞和遗传物质长期的储存起来了，现在的人类找到了恐龙的细胞和遗传物质，并把恐龙从新创造出来。但是，地球上现在的自然环境，与恐龙的生存时代[中生代]的自然环境发生了根本的改变。即便人们把恐龙从新创造出来了，恐龙仍然无法在地球上繁衍生息。同理，地球在新生代。随着自然界发生的变化而灭绝的很多动植物，科学工作者们是无法把它们再从新创造出来的。即便有它们储存起来的细胞和遗传物质，科学工作者们利用这些遗传物质，把它们从新创造出来，但时过境迁，自然环境已经发生了变化，这些从新创造出来的生物仍然无法在地球上生存下去。重复的说，从生命元素到演生进化出这些比较高级的生物是需要漫长时间的。同时，高级生物的生存和繁衍，还需要非常苛刻的自然条件，这些都是人工无法办到的。

由生命元素到演生出低级生物，由低级生物进化出高级生物。这个过程不但需要足够长的时间，而且还需要适合生物生存繁衍的自然条件，而且，对自然条件的要求是非常苛刻的。以太阳系内的行星为例，太阳系内每一颗行星的形成都需要数亿年的时间才能够完成，行星上演生出生物又需要数亿年的时间。而且，行星有可能演生出生物，聚集成行星的物质中必需含有构成生命的主要元素。另外，行星还必须满足三个条件；一是行星与太阳有适度的距离；二是；行星有适宜的温度，三是；行星大气层中的含氧量要适度，以及有足够的水分子等诸多因素等等。特别是和行星一对太阳有害光线的防护有直接的关系。比如；地球上臭氧层的形成与地球上生物的出现有直接的关系。在地球臭氧层的保护下，蛋白质，多糖、核酸等有机多分子体系演变为原始生命。这一阶段是在原始的海洋中形成的，是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。从而古生代大洋底部的原始细胞开始蠕动，逐渐发展成藻类，软体类，甲壳类和鱼类。在大自然优胜劣汰，适者生存的规则下，有的生物漫漫灭绝，有的生物漫漫进化成它类植物或它类动物。比如；古生代的藻类进化成中生代的植物，古生代的软体类，鳞甲类动物进化成中生代的爬行类动物，恐龙等。中生代的生物又进化成新生代的哺乳类，脊椎类动物及人类等等。但作为组成这些植物和动物的基本粒子，元素，细胞是一直存在的。古生代一些物种的死亡或灭绝，但作为组成这些物种的基本粒子，元素，细胞，仍然在中生代发生作用，中生代的恐龙及鳞甲类动物和中生代的植物，还是由这些基本粒子，元素，细胞组成。新生代开始前夕，恐龙及一部分鳞甲类动植物的灭绝，但作为组成这些生物的基本粒子，元素，细胞还是参与了新生代生物的组成部分。也许我们身上的某个细胞，是古生代某个软体动物或中生代某只恐龙身上遗留下来的细胞。同理，将来新生代的生物灭绝后，作为组成新生代生物的基本粒子，元素，细胞，仍然会在下一个生代中发生作用。新生代的人类，以及其它体形较大的脊椎类，哺乳类动物和新生代的大部分植物，它们也必然会灭绝或进化成它类动植物。将来很可能由“天灾”【小行星，慧星对地球的撞击】或由“人祸”【人口超过地球的负载和爆发世界核大战】而把新生代毁灭。新生代毁灭后，我们把下一个生代称为“未生代”。在未生代，体形较小的脊椎类和啮齿类它们会大行其道，在未生代地球很可能将由啮齿类来统冶。生物在地球上就是以这样一个个新旧生代不断的更替下去，直到地球衰变成象现在的火星一样，衰变为一颗不再适合生物生存的荒芜行星时为止。

从上所述；任何一生代都有形成诞生的一天，任何一个生代都有必然要消亡的一天；任何一个生物种类也都有它形成和出现的一天，任何一个生物种类也都有它必然要灭绝和消失的一天。任何一个生物个体都有形成诞生的一天，任何一个生物个体也都有必然要死亡的一天；只有作为组成这些物体的细胞，组成细胞的基本粒子的存在时间才是最长的。这也就是本书前几章喋喋不休所提到的宇宙万物都处在生灭更替和循环运动中。下一章《人类的起源及发展趋势》中还将根据这个相同观点，对人类的起源，人类进行的生存斗争，以及对人类的发展趋势和最终结果进行阐述。

2.7地球上生命起源及生命的演化过程