38亿年前,地球上形成了稳定的陆块,各种证据表明液态的水圈是热的,甚至是沸腾的。现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式,其代谢方式可能是化学无机自养。澳大利亚西部瓦拉伍那群中35亿年前的微生物可能是地球上最早的生命证据。
原始地壳的出现,标志着地球由天文行星时代进入地质发展时代,具有原始细胞结构的生命也开始逐渐形成。但是在很长的时间内尚无较多的生物出现,一直到距今5.4亿年前的寒武纪,带壳的后生动物才大量出现,故把寒武纪以后的地质时代称为显生宙。
在中世纪的西方,《圣经》描绘上帝在七天之内造就万物之说,也是非常流行。生命起源并不像这些古老传说或神话描绘。但生命起源是怎样发生的?科学又是怎样对这一千古之谜进行探索的?我们已经取得了哪些进展?还有哪些问题没有解决?
首先,生命起源之说,第一个谜是生命的时间,起源的时间问题。在中世纪的西方,人们对《圣经》的上帝造人的故事是深信不疑的。甚至在1650年,一位爱尔兰大主教根据圣经上的描述计算出上帝创世的确切时间是公元前4004年,而另一位牧师甚至把创世时间更加精确地计算到公元前4004年10月23号上午九点钟。也就是说,生命起源距今是六千年前,这样字面上的解读当然不可以被任何崇尚科学的人所接受。科学是用保存在岩石中的化石来回答。我们知道,生物死亡后,它们的遗迹在适当的条件下,就保存在岩石之中,我们把它们称作化石。地质历史中形成的岩层,就像一部编年史书,地球生物的演化历史,就深深埋藏在这些岩石之中,年代越久远的生物化石,就保存在岩层的最底层。
神话传说
迄今为止,发现了最古老的生物化石是来自澳大利亚西部,距今约三十五亿年前的岩石,这些化石类似于现在的蓝藻,它们是一些原始的生命,是肉眼看不见的。它的大小只有几个微米,到几十个微米。因此可以说,生命起源它不晚于三十五亿年。同时地球形成的年龄大约在46亿年前,有这两个数据就可以看到生命起源的年龄,大致可以界定在46亿年到35亿年之间。今天,随着科学的发展,地质学家认为,在地球形成的早期,地球受到了大量的小行星和陨石的撞击,它不适合生命的生存。与其说当时地球上有生命,还不如说它在毁灭生命,因此地球上生命起源的时间,不早于40亿年。另外,在格陵兰的38.5亿年的岩石中发现了碳,我们知道,碳分两种,一个无机碳、一个有机碳。另外,碳有重碳和轻碳之分,因此可以根据碳之中的轻碳和重碳之比,就可以推测这些碳的来源。科学家根据碳的同位素分析,推测这些碳是有机碳,是来源于生物体。也就是说,生命起源的时间大大缩短了,就是在距今40亿年到38亿年之间,自从地球上生命起源之后,一直到现在45亿年,就是生生不息的生命演化史。
首先已经有了生命起源的时间概念,是距今40亿年到38亿年之间。那生命是怎样起源的?它在什么地方起源的?这样就不得不回顾一些有关生命起源的假说。