生命的起源，可能是被雷劈出来的？

在平常，人们若是在生活中见到了不义之人，往往会对其下个“被雷劈死”的诅咒，也总有人在打赌起誓时，承诺倘若言而无信就遭天打五雷轰。



不过，闪电虽然很难把人劈死，但却在几十亿年前，劈出了地球上最早的生命，让这颗荒凉死寂的星球有了些许生机。等等……既然闪电携带的电荷量，足以把一个大活人劈死，那它又如何一手催生出了最早的生命呢？

谈到这个问题，就得提一下关于生命起源的假说，关于地球上的生命究竟是怎么来的，人类曾提出过许多种假说，除了神创论和“地外生命制造论”这些充满幻想色彩的脑洞外，还有一种看似颇有（胡）些（说）道（八）理（道）的理论，那就是自然发生论。



认为生物可以随时由非生物产生，或者由另一些截然不同的物体产生。如中国古代所谓“肉腐出虫，鱼枯生蠹”。中世纪有人认为树叶落入水中变成鱼，落在地上则变成鸟等。



在西方，亚里士多德就是一个自然发生论者。有的人还通过“实验”证明，将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，21天后就会产生老鼠。



为了对这样的理论进行一番验证，1860年，法国微生物学家路易·巴斯德设计了一个简单但令人信服的实验，彻底否定了自然发生说。这个实验，就是著名的鹅颈烧瓶实验。

他把肉汤灌进两个烧瓶里，第一个烧瓶就是普通的烧瓶，瓶口竖直朝上；而第二个烧瓶，瓶颈弯曲成天鹅颈一样的曲颈瓶。



然后，他把肉汤煮沸、冷却。两个瓶子都没有用塞子塞住瓶口，而是敞开着，外界的空气可以畅通无阻地与肉汤表面接触。他将两个烧瓶放置一边。



过了三天，第一个烧瓶里就出现了微生物，第二个烧瓶里却没有。他把第二个瓶子继续放下去：一个月、两个月，一年、两年……直至四年后，曲颈颈瓶里的肉汤仍然清澈透明，没有变质和产生微生物。

这是为什么呢？巴斯德解释说，因为第一个烧瓶是顶端开口，悬浮在空气中的尘埃和微生物可以落入瓶颈直达液体，微生物在肉汤里得到充足的营养而生长繁殖，于是引起了肉汤的变质。



第二个瓶颈虽然也与空气相通，但瓶颈拉长弯曲，空气中的微生物仅仅落在弯曲的瓶颈上，而不会落入肉汤中生长繁殖引起腐败变质。



由此，巴斯德通过实验彻底地否认了自然发生论的可能性。



既然生命不是从自然界中自己“长”出来的，那最早的生命究竟是怎么诞生的呢？



这时候，时间已经到了20世纪，一位名叫奥巴林的苏联生物化学家就觉得，你们这种自然生发论实在太low，生命不可能凭空变出来，而是由别的物质一点点转变而来的。



也许是这位奥巴林同志对烹饪情有独钟的缘故，他提出了另一种解释生命起源的假说——“原始汤”理论。



根据这种假说，原始的地球大气充满了甲烷、氨和氢等各种化学物质，这些化学物质经过某种神秘力量的一锅乱炖之后，在海洋中就产生了存在有机分子的“原始汤”，这些有机小分子经过长期积累和互相作用，在条件适合的情况下形成了构成生物体最重要的物质——蛋白质分子和核酸分子。



那么问题来了，那个将甲烷、氨和氢变为有机分子的“神秘力量”，究竟是什么呢？

为了探求这个答案， 1953年，美国化学家哈罗德·尤里和斯坦利·米勒进行了著名的米勒—尤列实验。



他们建立了一个受控型密封系统，模拟地球早期大气层环境。



他们在长颈瓶中装上温水来模拟当时的海洋，当水蒸气蒸发时，会被收集在另一个烧瓶中。尤里和米勒在该实验装置中引入了氢气、甲烷和氨气，模拟早期大气层无氧气的状况。



然后，最关键的一步来了！为了模拟早期地球的大气环境，他们释放电火花，来模拟闪电。



那为什么早期地球的大气中充满了闪电呢？



因为大气中存在更多的二氧化碳，会导致全球气温升高，再引发更频繁，更强烈的雷暴，使闪电的次数增加——在超过十亿年的时间里，这可能引发了1千亿次闪电。



当氢气、甲烷和氨气进入这种人造的无氧大气层后，尤里和米勒利用冷凝器将这些气体冷却成液体，收集进行分析。



实验开始一周后，在冷却的液体中大量地存在着有机化合物，约有10%到15%的碳以有机化合物的形式存在。其中2%属于氨基酸，以甘氨酸最多。而糖类、脂质与一些其他可构成核酸的原料也在实验中形成。



不过，这一切到底和闪电有什么关系呢？

其实，答案就隐藏在米勒的实验结果中。



米勒虽然通过实验证明了，有机分子形式能够来自于无氧大气层，但却没有在实验中发现对于生命更关键的DNA或RNA出现。



而无论是DNA、RNA的骨干，还是身体中的骨骼和细胞膜，都与磷酸盐密切相关。因此生命诞生离不开天然磷，然而，当时地球上的很大一部分磷存储在岩石中，这才导致了有机磷酸盐难以形成。



这时候，闪电就开始大显神威了。



由于闪电可以使物体表面温度升至近2760摄氏度，从而形成以前不存在的新矿物质。因此磷也很有可能是在一次次雷击中形成的。



发表在英国《自然·通讯》上的一项新研究显示，当研究人员取样分析了一块被闪电炸过的岩石后，他们发现，岩石内部形成了较小的磷铁石球，此外还有大量玻璃状矿物质。



而由于原始地球的大气中，二氧化碳含量很高，因此当时的大气中可能有10到50亿闪电，而如此密集的闪电击打在地球上时，必然会产生大量的磷。



而当足够数量的磷，在火山池塘和其他水域中积聚起来时，它就会与“原始汤”中的有机分子反应，最终加速生物分子形成。



看来，以后“天打五雷轰”这种话，还真不能用来诅人了，因为地球上包括你我在内的生命，都是被这个“电母”生出来的。