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超级细胞登场

那些岩石告诉我们的不仅仅是地球的年龄,它们还告诉我们,地球年轻时大气里充满了有毒的化学物质。这并不是生命安家落户的友好环境,所以数亿年来,地球上全无生迹。

那时的地球就像一口巨大的、冒着泡的汤锅,化学物质在里面随机生成、消失,或与其他化学物质发生反应。海床上的火山口冒着热气,天空中电闪雷鸣,给化学物质互相撞击、发生反应提供所需的能量。当时的地球仿佛一支巨大的试管被架在火上烤,里面盛满了化学物质和气体,还闪着电火花。不知怎的,所有随机的化学反应竟然孕育出了第一个生命体!此时应有锣鼓喧天、鞭炮齐鸣,甚至我们应该起立鼓掌。但可惜的是,当时无人在场见证这一切。

科学家们认为,这一事件大约发生在42.8亿年前 。不过这第一个生命并不像你我这样复杂,甚至跟你养的仓鼠都没法比。它是一种单细胞生物,我们称之为细菌。它会吸入不少营养物质(样子跟你的老师喝咖啡差不多),分裂产生细菌宝宝。科学家还给它起了名字——LUCA(卢卡)。LUCA是“最早的共同祖先”(Last Universal Common Ancestor)的意思,当然,尽管这名字看着像意大利人的名字,但它可不是意大利细菌!你可以把LUCA看作地球上所有生命的曾曾曾曾(此处省略无数个“曾”)祖父。

所有生命都来自一个细胞,这个观点可能让你的脑袋里充满问号(就像做代数题时一样)。我们知道,人类只占地球上所有生物的万分之一 。我们身边大多数生物都是植物和细菌。然而,身为万分之一的人类竟然毁灭了地球上83%的野生动物和近半数的植物……不太妙。人类是这么聪明的一种生物,不应该骄傲自大。

在试图解释生命的第一颗小火花是如何出现时,科学家们面临巨大的困难,因为组成这个生命的化学物质非常脆弱。它们不喜欢高温(想想你煮鸡蛋时的情形——鸡蛋“面目全非”了)、酸性环境,甚至连氧气也不喜欢。最后这一点出乎很多人的意料,因为人们经常将氧气视为生命存活必不可少的东西。对人类来说是这样,我们有氧气才能……比如说,呼吸。不过,氧气本身毒性也不小。总之,想要解释生命是如何成功排除万难的,我们得借助一则童话故事了。

如果你没有读过《金发姑娘和三只熊》,我可以给你简单介绍一下故事梗概。一天,一个长着漂亮的金色头发的可爱小姑娘在森林里闲逛。她决定趁三只熊出门做自己的“熊事”的时候,闯入它们的房子里——没礼貌!她走进去坐在它们的椅子上,看看电视剧,吃点它们的粥,再躺到它们的床上睡一觉……胆子可真不小啊!不过她尝试的一些东西并不怎么适合自己。比如,她尝的第一份粥太烫了,第二份太凉了,第三份才刚刚好。她睡的床也是一样,一张太大,一张太小,第三张才刚刚好。

现在,我们回到年轻的地球上来。经过了漫长的时间,地球上的环境才变得“刚刚好”。万事俱备,最终演化出所有生命的那个细胞出现了。LUCA闪亮登场,准备把这份刚刚好的“粥”一扫而空。LUCA还能自我复制,不过,它每次复制的时候,都会出一些小差错——这一点很重要,这意味着复制产生的有些细胞会稍有不同,于是产生了不同的物种。这些细胞中,有的生存能力、自我复制能力更强,也就是我们熟知的“适者生存”,也就是生物进化的过程。

大约5.41亿年前,地球上绝大多数的动物种类在很短的一段时间内出现了。这个“时间窗口”持续开放了2000万—2500万年(我知道,这是相当长的一段时间了,不过从万物历史的角度来说,这段时间几乎转瞬即逝),这段时期被称为“寒武纪生命大爆发”。

从LUCA到我们人类,生命经历了非常非常漫长的旅程。人类是地球上的初来乍到者。如果想要理解人类出现在地球上的历史有多长,有一个非常好的方法,就是把整个地球历史比作一天的24小时。这样对比,你会发现当我们人类满怀着对礼物的兴奋、对蛋糕的期待,来到地球这个大派对的时候,距离午夜只有17秒了。呃!我一辈子都是这样,什么乐子都错过了! PRQBatCDUECBCqiqeEws/S/5iltcjVi5bAsXd6RvHhbq1v+JGTbvz+z/qZlBDMFr

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