我們的行星——生命的搖籃
最初,地球處于熔融狀態(tài),這對生命而言實(shí)在是太熱了。在大約5億年的時(shí)間里,它逐漸冷卻下來,形成了一個(gè)固體外殼。原初的大氣中絕大部分都是氫氣,但這種狀況并不持久。能量稍高的原子很快就逃逸到宇宙空間中了,因?yàn)楫?dāng)時(shí)(現(xiàn)在也是)地球的引力太弱而不足以束縛它們。甚至很可能在某個(gè)時(shí)期,地球上根本沒有大氣,但這種狀況也發(fā)生了變化。其時(shí)的火山活動(dòng)很可能活躍得多也猛烈得多,來自核心深處的爆發(fā)很快就釋放出了足量的氣體,形成了一層新的大氣。當(dāng)然,這層大氣與現(xiàn)在也很不一樣,最明顯的區(qū)別就是它缺少氧氣。然而隨著大氣中的水汽開始冷凝,隨之而來的地球進(jìn)入所謂“暴雨”(Great Rains)時(shí)代,它的持續(xù)時(shí)間很長,雨水足以將低洼區(qū)域填滿,形成最早的海洋。
地球形成時(shí),也曾一度被殘余的物質(zhì)不停地“暴轟”。當(dāng)我們觀測月球時(shí),能發(fā)現(xiàn)明顯的證據(jù),遍布其上的環(huán)形山就是在這一時(shí)期的撞擊中產(chǎn)生的。當(dāng)然,地球也經(jīng)受了同樣的撞擊,但是它的絕大多數(shù)“傷痕”都被侵蝕掉了。值得指出的是,如果不是這種結(jié)構(gòu)上的持續(xù)變化——平原相撞擠壓出高山,今天的地球?qū)⑹且粋€(gè)完全被水覆蓋著的平整球體。地質(zhì)變化的驅(qū)動(dòng)力來自地心深處鈾和其他不穩(wěn)定重元素的衰變。正如我們已經(jīng)看到的那樣,這些重元素必定來自前代恒星的災(zāi)難性死亡。因此,適于生命出現(xiàn)的舞臺(tái)能被搭建起來,許多發(fā)生在宇宙遠(yuǎn)處的天文事件是功不可沒的。
生命的出現(xiàn)比通常認(rèn)為的時(shí)間要早得多。最早能自我復(fù)制的生物體很有可能是在大約43億年前出現(xiàn)的。生命的最早證據(jù)(來自第一代顯然非常原始的有機(jī)體),就是大氣中氧氣比例的顯著上升。相當(dāng)數(shù)量的氧氣的存在,是生命存在的不可辯駁的信號(hào),這一事實(shí)讓那些有志于在其他恒星周圍尋找地球大小的行星的天文學(xué)家們看到了希望。盡管星際旅行或許只是天方夜譚,但我們完全有可能看到遙遠(yuǎn)星球的生命信號(hào)。迄今為止,最古老的生命遺跡是在格陵蘭西部阿卡利亞島(Akilia)上遠(yuǎn)古時(shí)期的巖石中發(fā)現(xiàn)的,距今已有38億年。
生命起源的確切過程仍然不清楚,和眾所周知的創(chuàng)世神話相反,現(xiàn)在還沒人能在實(shí)驗(yàn)室里較為接近地重復(fù)這個(gè)壯舉。理論認(rèn)為(未經(jīng)證實(shí))化學(xué)反應(yīng)是被諸如閃電和太陽的短波輻射等過程產(chǎn)生的能量激發(fā)的。隨著時(shí)間流逝,越來越多的復(fù)雜分子被制造出來,直到最后出現(xiàn)了可以自我復(fù)制的分子。自我復(fù)制的能力,或繁殖的能力,是我們所謂的“生命”的基礎(chǔ)。繁殖過程并不完美,每一代都可能發(fā)生隨機(jī)的變化——復(fù)制過程中的誤差。有些隨機(jī)的“突變”(生物學(xué)上的術(shù)語)更加成功,比其他的變異存活得更長或者更易于繁殖,因此更有可能形成下一代,這種差異微小的形體之間的競爭就是進(jìn)化論的核心要義。從那些原始可復(fù)制物質(zhì)(僅僅是些復(fù)雜分子)演變出我們身邊這些不計(jì)其數(shù)的生物的過程開始了,漫長而又神奇。