进化过程关键点出现在约12亿年前

　　氧气浓度增加比以前认为的早4亿年

　　本报讯 英国科学家在11月11日出版的《自然》杂志上撰文指出，他们在苏格兰的岩石中发现了一种可能生活在约12亿年前的细菌化石，这表明，地球上的氧气浓度增加到人类进化所需的程度这一重大事件发生在12亿年前，比科学家以前认为的要早4亿年。新研究有望让科学家重新理解地球大气以及依靠其为生的生命演化的时间表。

　　科学家一直认为，地球大气中氧气的浓度在大约8亿年前发生了重要转变。氧气浓度的增加标志着统治地球的生物由那时已经出现在地球上的简单有机物转变为复杂的多细胞有机物，而正是这些复杂的多细胞生物最终进化为地球上现有的生命。

　　阿伯丁大学地质学教授约翰·巴涅尔带领格拉斯哥大学苏格兰大学环境研究中心的同事一起，对在苏格兰高地西北部洛欣弗地区发现的一块古老岩石进行的化学成分分析表明，在大约12亿年前，一种重要的细菌已经出现在这些岩石内，并且已在进行较复杂的氧化反应，这说明当时环境中的氧气含量已经处于一个较高水平。

　　巴涅尔说：“调查显示，通常使用硫获取能量的这种细菌在大约12亿年前就开始在一个更加复杂高效的化学反应中使用氧气，以便获取能量维持生存。这种化学反应告诉我们，那时大气中氧气的浓度位于进化史上的关键点。”

　　苏格兰大学环境中心下属的一家分析机构的负责人安德里安·博伊斯表示，地质分析表明，大气中的氧气浓度会增加到一个关键点，以便最终进化为人类的复杂生物能够存活，这一事件发生的时间比以前认为的要早4亿年。

　　巴涅尔表示，为了评估新发现可能带来的连锁反应，还需要更进一步的研究以理解更复杂的生命下一阶段进化发生的时间表，他们将调查紧随这个事件之后的复杂生命发展的时标。(刘霞)

　　本报记者刘霞综合外电 据美国《连线》杂志11月11日(北京时间)报道，美国天文学家称，地球上的生命可能来自于外星病毒的残骸，尽管病毒已经死掉，但它们仍然留下了足够的信息以孕育出新生命。然而，也有科学家对此表示怀疑，他们认为，外星病毒在星际之间旅行的时间太长让这种说法站不住脚。

　　地球生命或源于外星病毒

　　早在19世纪，科学家便提出了生命可能从太空来到地球的“胚种论”(panspermia)。例如，19世纪70年代，英国著名物理学家开尔文提出，微生物可能“搭乘”彗星或流星来到地球。也有科学家认为，微小的有机物可以依附太空尘埃颗粒从而横跨银河，星星辐射产生的微小压力会将这些尘埃颗粒从一个星球轻推到另一个星球。

　　然而，大多数太空生物学家认为，同样的星星辐射会让脆弱的微生物死亡。地外文明搜索研究所的太空生物学者洛克·曼希尼利表示：“这就让‘胚种论’无法成立。”

　　不过，加拿大赫茨伯格天体物理研究所的天文学家保罗·威森在即将发表于《空间科学评论》杂志上的一篇论文中指出，即使微生物抵达地球时已经死亡，它们携带的信息也会让地球上的生命之花从其残骸中破茧而出。他将这种观点称为“死亡胚种论(necropanspermia)”。

　　威森表示，“大量有机物在技术上被称为死亡的状态下到达其银河系内的新家后有可能死而复生”，其中的关键是在这段旅程中有多少遗传信息被保存下来。有机体携带的遗传信息按照其DNA(脱氧核糖核酸)内核苷酸的序列来编码。信息的多少可以以字节来表示，例如，大肠杆菌等细菌的DNA内就携带有约600万个字节的信息。

　　威森解释说，随机化学过程无法产生足够多的信息来驱使一个简单的细胞运行，在大约5亿年间，随机的分子活动只产生了194个字节的信息。

　　因此，可以这样来解释，地球上的生命被携带有大量信息的生物分子所孕育，即使这些分子本身已经死亡，这些信息内容都会被保存下来。

　　威森不知道这些信息如何能转移到新的健康的生物体内。但是，他强调说，是病毒携带了所有这些信息。病毒由被蛋白质和脂肪所包裹的遗传物质片段组成。它们携带了10万个字节的信息，并且可能采用与传统细胞不同的方式进化——病毒似乎由蛋白质粒子自我组装而成，不需要其他分子或特定遗传信息的帮助。

　　美国卡尔·萨根宇宙生命研究中心的文学专家戴维·莫里森称这篇论文“有新意，令人感兴趣”。

　　时间太长让病毒无法存活

　　曼希尼利没有参与该研究，他对此观点并不买账。他说：“一旦你死了，你就是死了。”

　　他补充道，该论文忽略了另外两个能杀死病毒中的细胞的因素。其中之一是，病毒在数百万年穿越星系的历程中，钾等元素会衰减，即使这些有机物能躲避太空辐射，衰减的钾也会给其带来额外伤害。钾发出的辐射足以让核酸粉身碎骨，有机物没有任何机会存活下来。

　　另外一种情况，在真空中，氢气和羟基分子会剥削细胞并且形成水。这个过程先将蛋白质分开，再重新将它们组合在一起，会改变蛋白质的性质，让它们不再具有任何功能。

　　而且，时间太长也是问题。曼希尼利称，病毒从地球到火星甚至从地球到冥王星都不存在问题，但是，一旦它们超出太阳系，会花费更长时间，问题也会随之出现。

　　总编辑圈点

　　形形色色的胚种论都假定地球不可能自发地造化生命，这个前题很值得怀疑。胚种论者对自己水土丰饶的家园视而不见，却一门心思盯上了迄今尚未发现任何生机的流星、彗星和外太空，胚种论还不过瘾，又推出死亡胚种论，总之就是信不过地球。如果这不是科学上的偏执，至少也是一种方法论的误区。作为对生命起源的探索，威森的观点的确“有新意，令人感兴趣”，但仅此而已，因为它既没有实证的支撑，也远远不能自圆其说——漏洞太多。