19. 生物进化
于是，他们开始猜想，为什么这个地方会引起外星生物的注意并光顾，难道是发现了这个地方所蕴含的奥秘？这片区域拥有一种罕见的能量场，它是由地球上独特的地质构造和气候环境所形成的？这种能量场对于外星生物来说具有极大吸引力，它可以提供给他们所需的能量和营养？
收回无人机后，他们只是匆匆忙忙大致看了一下所拍到的影像，就急于马上离开这里，一切等回去后再作细看和研究。
回去的一路上，大家就开始讨论起今天所看到的奇怪事情。
周宇是个遇事喜欢思考和钻牛角尖的人，他对这里发生的一切，有着自己独到的看法：
“物质就是能量，能量就是物质。宇宙在诞生之初是一个只有无限能量的奇点，大爆炸后就产生了物质。之后，宇宙的发展就是一个物质和能量之间相互转换的过程。据我看来，外星人能有这样的神通广大，把失踪人员从相距一千公里外的珠穆朗玛峰带到这里，又在极短时间内送回珠峰那边，那么，我敢斗胆地说，外星人根本就不用象我们这样去靠进食来维持生命，而是通过吸收能量来进行生命的延续。在这个地方，说不定这些动物、植物，它们相互之间也是通过进行能量交换，来达到相互的共生。”
钟云经周宇这么一说，也来劲了：“周大哥的话很有道理，你们看，洞穴里这么多动物聚集在一起，有些相互之间就是互为天敌，能够在一起而不同室操戈，难道说它们就不按照食物链条生死循环的基本规律而生存？刚才听了周大哥的话后，我突然茅塞顿开。不是物质就是能量，能量就是物质吗，那小动物们完全可以不必牺牲自己的生命而去成全别人，他们可以通过释放自己的能量这种方式，来给那些大动物们进行喂食啊！”
“我不同意你们的看法，照你们的说话，动物也包括我们人类，只吸收能量的话，那就不需要胃啊肠啊脾啊之类的东西，如果说这里的动物是靠吸收能量而活着，那么它们原来的胃啊肠啊脾啊，不就要退化掉了吗？那它们还会是原来的样子吗？要知道，所有动物包括人类，之所以是现在这个样子，那是经过了多少亿年的进化而形成的。人类属于哺乳动物，其祖先与其他哺乳类动物一样，都是原始哺乳类动物。原始哺乳类动物又是从爬行动物中的一支进化而来的。而爬行动物的祖先是某种两栖动物。两栖动物又是从登陆并逐渐适应陆地生活的鱼类进化来的。没有登陆的鱼类就是现存各种鱼类的祖先。”苗放对周宇和钟云两人的观点提出了不同的看法。
“我同意苗队长的说法，如果刚才按照周宇和钟云的观点，那岂不现在的动物都要倒退到以前的甚至更早时候的样子了吗？我不反对能量和物质之间存在相互转换的关系，正如周宇说的，宇宙一开始只有能量，大爆炸后才产生了物质。这个物质起先只有无机世界，后来才产生了有机世界，接着生命才在其中诞生。而这一过程就是一个能量流动的过程，这点我同周宇的看法是一致的。但我不同意说现在的动物可以靠单纯吸收能量就能生存。这就把现在的动物当作了生命在宇宙中刚刚开始产生时一样了。诚然，是太阳的能量造就了有机世界的产生，甚至植物也是直接通过吸收太阳的能量而生存。动物只是通过吃了植物，有些动物还吃了其它动物，实际上还是都来源于一开始的太阳的能量转化。但正如苗队长讲的，生物进化到现在这个样子，是经过了多少亿年的过程，处于食物链条顶端的人类，就是要既吃植物又享受动物的美味才能维持生存，而并不是说只需要吸收天地精华、生物精气就能生存。”从来都不发表意见的陶章，仍不住接着苗放的话发表了一通自己的感想。
苗放接下去说道：“其实怎么说呢，万物同源么，一切还不都来源于那个宇宙诞生时的那个奇点。如果往前追溯到有机世界刚开始产生那会儿，那作为处于食物链最顶端的人类，不就和所有的动物甚至植物、微生物，都有着一个共同的祖先了吗？也就是说，看你想追溯到哪个地质时期。500万年前，我们人类和大猩猩等灵长类动物是同源；2700万年前，人类和猫、狗之类的哺乳类动物是同源；1.7亿年前，人类和恐龙等爬行类动物是同源；2亿年前，人类和海洋里的鱼等脊椎动物是同源；大约3亿年前，人类和甲壳虫、蜻蜓、蜘蛛是同源。根据达尔文的进化论，正是由于长期自然选择的过程，才使得生物从一个物种分化出其它许多的物种，而变得多样化。这也意味着，所有的生物都是彼此关联的，你跟其它生活在这个地球上的动物、植物，都有着共同之处，而这些共同点不只是生命本身，更包括遗传密码。如果追朔自己的族谱，你会发现你不仅跟当下的，而且跟所有曾生活在地球上的生物有着共同的祖先。”
陶章接下去说道：
“地球上的第一个生物，是病毒一类的非常简单的生物，只是由核酸和蛋白质外壳组成的一个单细胞物质。而组成这个单细胞的基础是生物大分子，这些生物大分子是由自然界中的无机分子，在一定的条件下，偶然形成生物小分子后进化发展而来的。就是这样，从此地球上就有了生命。下面，我给大家详细介绍一下生命的起源过程。”
“那是在大约50亿年前，宇宙中一团弥漫的缓缓转动的气体尘埃云形成了原始太阳系。到了47亿年前，原始太阳系里一些气体尘埃云又凝聚形成了最初的地球。刚刚诞生的地球十分寒冷、荒凉，没有结构复杂的物质，当然也不会有生命。生命是随着原始大气的诞生开始孕育的。在早期太阳系里，一些处于原始状态的天体频繁和幼小的地球相撞，这一方面增大了地球体积，另一方面运动的能量转化为热能，贮存在了地球内部。撞击不断地发生，地球内部蓄积了大量热能。地球的平均温度高达摄氏几千度，内部的金属和矿物变成了融融的炽热岩浆。岩浆在地球内部剧烈运动着，不时冲出地球表面，形成火山爆发。在原始地球上，火山爆发十分频繁，随着火山爆发，地球内部一些气体被源源不断地释放出来，形成了原始大气。不过，这时的地球上仍然没有生物分子。在以后的岁月里，由于日积月累，原始大气中的水蒸气越来越多，地球表面温度开始降低。当降低到水的沸点以下时，水蒸气就化作倾盆大雨降落到了地面上。倾盆大雨不分昼夜地下着，形成了最初的海洋，这为生命的诞生准备了摇篮。那时地球表面的温度仍然很高，到了大约36亿年前，海水的温度已降为80°C左右，然而在此之前，原始生命就已悄悄孕育了。”
“生命的诞生与原始大气十分有缘。据推测，原始大气的主要成份是一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水蒸气、氨气。这些简单的气体分子要想成为生物分子，就必须变得足够复杂。合成复杂物质是需要消耗能量的。值得庆幸的是，在原始地球上有各种形式的能量可供利用。首先，原始大气没有臭氧层，阳光中的紫外线可以毫无顾忌地进入大气，这为地球带来了能量。其次，原始大气中会出现闪电，闪电是一种能量释放现象。再次，原始地球上火山活动频繁，火山喷发可以释放大量热量。简单的气体分子在吸收了能量之后，它们会变得异常地活泼，进而产生化学反应，形成复杂的构成生命的基础物质。”
讲到这里，陶章停顿了一下，然后接着往下说道：
“那么生命究竟是怎么诞生的呢？美国的科学家米勒曾模拟原始地球的大气的条件，成功地合成出复杂的构成生命的物质。米勒设计了一套玻璃仪器装置，球形的玻璃容器里模拟的是原始地球的大气，主要有氢气、甲烷和氨气。在实验过程中，需要把烧瓶里的水煮沸，这模拟的是原始海洋里的蒸发现象。球形的电火花室里外接有高频线圈，使电极可以连续火花放电，这模拟的是原始地球大气中的放电现象。放电进行了一周，让米勒惊喜的是，实验中居然产生了多种氨基酸。”
“氨基酸和核苷酸是动植物体内普遍存在和最重要的两种生物小分子，它们是建造生命大厦的砖块和石头。由不是生物体基本结构单元的无机小分子演变为生物小分子，这无疑是生命进化过程中至关重要的一步。但是呢，由于生物小分子毕竟过于简单，只有它们演变成更为复杂的生物大分子之后，才能导致生命的诞生。在原始地球上，自然合成的氨基酸和核苷酸，随雨水汇集到湖泊海洋里，矿物粘土把这些生物小分子吸附到自己周围，在铜、锌、钠、镁等金属离子催化下，许多氨基酸分子通过脱去水分子而连接在一起，形成更为复杂的分子，也就是蛋白质分子。同样，许多核酸分子可以通过脱去水分子而连接在一起，形成更为复杂的分子，也就是核酸分子。”
“核酸是生物的遗传物质，生物体生长、繁殖、行为和新陈代谢的信息，就包含在核酸分子里。每一种核苷酸的排列顺序，都是一篇记录着生命信息的文章。核酸是生命的信息分子，对于生命是绝对重要的。然而核酸的功能却是通过蛋白质来实现的，就连核酸本身的复制都需要蛋白质参与。”
“原始地球的湖泊、海洋里出现了核酸和蛋白质以后，兴许有人认为生命从此就诞生了，因为自然界中一些病毒就是由核酸和蛋白质组成的，而类病毒就更是简单得可怜，只是一个核酸分子。病毒和类病毒只能在活细胞内生存繁殖，至于是不是一种生命形式，目前还存在争议。生物为了适应环境，在进化过程中，它必须从简单到复杂、从低级到高级这样一个过程当中进行演化，而一个简单的分子，在传宗接代过程中是无能为力把其它物质聚集在自己周围的，它必须形成具有一定结构的复杂形态的实体。”
“在原始海洋里，随着时间推移，自然合成的生物大分子浓度越来越高，最终形成了具有一定形态结构的分子实体，并进一步进化为最原始的生命。”
陶章一口气讲了这么多，大家听得也都云里雾里的，但是显然他还没把话说完。只见他顿了一下，又继续往下开讲道：
“下面，我再和大家说说，这个遗传物质是怎么一步一步往下面进化的。众所周知，核酸是当今地球上所有生物的遗传物质，它携带着生命信息，又能自我复制。核酸有两种，一种是核糖核酸又叫RNA。在RNA病毒和类病毒中，RNA携带着全部生命信息；另一种是脱氧核糖核酸，又叫DNA，它是目前绝大多数生物的遗传物质。”
“种种迹象表明，原始地球上首先出现的复杂分子可能是RNA，为什么这样说呢？首先，RNA分子比较简单，只有一条链，DNA分子却很复杂，有两条链，按照进化规律，简单的分子总是最先出现。其次，DNA分子自我复制时离不开酶，酶的本质是蛋白质。在原始地球上，在蛋白质没有产生以前，DNA分子是无法完成自我复制的，然而有些RNA分子本身就有酶的活性，在原始地球条件下，即使没有蛋白质，RNA也可以完成自我复制。在生命起源中，RNA先发生的学说能够被科学界更多的学者所接受。但是要想真正地证明RNA是最早发生的遗传物质，还存在很多的问题，最大的问题是，要想在模拟原始的条件下合成RNA非常困难。”
“长期以来，人们总以为只有核酸才是遗传物质，近年来生物学家发现，疯牛病、疯羊病的病原体是朊病毒，朊病毒的本质是蛋白质，可以自我复制，这启发人们，蛋白质也可以作为遗传物质。其实，和核酸一样，蛋白质的分子结构十分规则，而且也有螺旋结构。科学家长期研究后发现，蛋白质完全具备遗传物质的条件，能够贮藏、复制和传递生命信息。我们知道，蛋白质是由氨基酸组成的，通过氨基酸和氨基酸配对，可以把遗传信息传递给下一代。在原始地球上，最早能够进行自我复制的分子可能是蛋白质，那时的蛋白质既能贮存或传递遗传信息又能执行特定的生物学功能。对于原始生命来说，蛋白质的这种性质是十分经济的，后来随着生命进化，蛋白质贮存或传递遗传信息的功能交给了RNA。然而RNA不够稳定，随着生命继续进化又出现了DNA，DNA是后来才出现的遗传物质。”
“DNA作为遗传物质的好处是：第一，DNA的某些部位与RNA相比，少了氧原子，氧原子是非常活泼的，这样DNA更加稳定，能够更好地保存生命信息。第二，RNA是单链，如果受到损伤，生命的信息势必丢失。DNA则是双链，一条链发生损伤后，可以根据另一条链进行修复，生命信息不易丢失。因而，今天地球上的生命选择了DNA作为遗传物质，这也是生物在自然界中长期进化的结果。不过在还没有发现地外生物之前，还不能确定地球的生物到底是偶然产生，还是必然产生。”
陶章终于讲完了他的长篇大论，大家听得也是意犹未尽、颇有感慨。
苗放接下去说道：“地球上最早的生命形式是微生物，微生物已经在地球上生存了35亿年，比植物、恐龙和地球上其他任何生物都要早。因为微生物是地球上最早出现的生命形式，所以它们构成了食物链的最底层，喂养着地球上的所有生命。就数量来讲，地球上的微生物是最多的，远远多于其他生物，而且它们无处不在！此时此刻，微生物就漂浮在我们周围的空气中。它们也在我们的皮肤上、牙齿上、身体里，还在土壤中、我们吃的食物里。我们接触的所有东西上都有微生物。当你把一只脚在地上踩下去的时候，也就同时踩死了数千万个微生物。”
陶章又抢过来说道：
“我来同大家说说地球上的动物是怎么来的吧。38亿年前，大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等，在自然界各种能源（如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等）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）。于是在海洋中产生了大量的有机物。这些有机分子进一步合成，变成生物单体如氨基酸、糖、腺苷和核苷酸等。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物，如蛋白质、多糖、核酸等。这些大的有机物分子再聚合成类似于低级生物膜系统的东西，以后这些东西将演变成细胞膜，这些膜有时会围起来形成一个个相对稳定的环境，这一些围起来的地方就成了最早期的微生物体。由于最初的地球阳光不足，所以最初的微生物都是不能自养的，即不能象植物那样进行光合作用，只能依靠分解原始海洋中的有机物过活。由于最初的海洋里没有氧气，只有二氧化碳等其他气体，所以这时的微生物只能进行无氧呼吸，即不消耗氧气的呼吸。但由于无氧呼吸方式对于有机物的利用率不高，使得其在以后的环境改变中被有机物利用率更高的有氧呼吸所取代。”
“在三十亿年前，地球上的生命只有四类微生物，都是单细胞生物，它们分别是：化能自养微生物（依靠外界无机物生存，如硫细菌）、化能异养微生物（依靠外界有机物生物、如吞噬细胞生物）、光能自养微生物（依靠光线和外界无机物生存，如单细胞藻类）、光能异养微生物（依靠光线和外界有机物生存，如红螺菌）。其中的吞噬细胞靠吞噬其他微生物为营养来源，这类原始吞噬细胞就是所有动物的祖先了。它们后来集群生活，并有了细胞功能的分化，成为多细胞生物。但依然需要依靠吞噬其他微生物（或其他多细胞生物，如植物或其他吞噬生物）为营养来源。甚至为了更好地获得外界营养，这类生物进化出移动和主动摄食的能力，就被称为动物了。”