誰(shuí)在播撒生命的種子

黃德揆

微生物是地球上最早的生命，它們遍布于土壤、水和空氣中。在地球上，微生物無(wú)處不在，無(wú)處沒(méi)有。微生物包括細(xì)菌、放線(xiàn)菌、支原體、衣原體、病毒等一群構(gòu)造簡(jiǎn)單、形體微小的單細(xì)胞或多細(xì)胞生物。大多數(shù)微生物只能在電子顯微鏡下觀察，但是這并不會(huì)妨礙它們成為生命大家庭中的重要一員。而且越來(lái)越多的跡象顯示：微生物不僅在地球演化史上扮演了重要角色，在茫茫宇宙中，它們很可能起著生命播種機(jī)的作用，四處播撒生命的種子!

地球生命的種子

現(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)揭示，海洋是地球生命的孵化器，起著脫氧核糖核酸即DNA溶液的作用。在38億年前，作為地球上生命種子的微生物，從那里開(kāi)始了自己播撒生命種子的歷程。據(jù)英國(guó)《自然》雜志2000年年底發(fā)表的文章介紹，美國(guó)、南非和日本科學(xué)家用C14對(duì)南非境內(nèi)的古土壤表面進(jìn)行鑒定時(shí)，證實(shí)那是27億～26億年前的微生物遺跡，從而確定生命從海洋挺進(jìn)大陸的最早時(shí)間是在海洋出現(xiàn)生命10多億年以后發(fā)生的。

這些事實(shí)告訴我們，不論海洋還是陸地，最原始的生命形式都是非微生物莫屬，微生物是地球生命的種子。這符合生物進(jìn)化規(guī)律——生命從低級(jí)形式逐步向高級(jí)形式的演化，科學(xué)家對(duì)此并無(wú)異議?？茖W(xué)上一直爭(zhēng)論不休的問(wèn)題在于：這些傳播生命種子的微生物，到底是在地球上土生土長(zhǎng)的，還是來(lái)自宇宙空間的舶來(lái)品?

在沒(méi)有做出結(jié)論之前，我們不妨看看在嚴(yán)酷的自然界，這些肉眼無(wú)法看見(jiàn)的微小生命是如何為生命演化而斗爭(zhēng)的。

最頑強(qiáng)的生命——微生物

微生物不僅是地球生命的種子，是科學(xué)家研究生命起源的重要對(duì)象，而且還是最頑強(qiáng)的生命。最近幾年，科學(xué)考察船、考察隊(duì)不斷證實(shí)，地球生命可以在某些極端困難條件下生存。因?yàn)樗麄冊(cè)谀蠘O冰原下、在巖石中間、在海底火山口附近的熾熱泉水里、在終年不見(jiàn)天日的地表下面，都獲得過(guò)微生物生命的記錄。

例如美國(guó)科學(xué)家最近在愛(ài)達(dá)荷州貝弗黑德山地下200米深處的熱水里，找到一種特殊的類(lèi)似地球上早期微生物的新種群。地下微生物新種群的發(fā)現(xiàn)，使科學(xué)家備受鼓舞。因?yàn)樗粌H再次表明微生物生命力的強(qiáng)大，而且還給探測(cè)“地外生命”的科學(xué)家以新啟迪。這里嚴(yán)酷的生活環(huán)境與火星相似，如果火星上存在生命，其生存模式應(yīng)該與這里微生物的生存模式相同。組織這項(xiàng)研究的馬薩諸塞大學(xué)微生物學(xué)教授德里克·洛弗萊更為樂(lè)觀，他認(rèn)為，有了這些發(fā)現(xiàn)，探測(cè)火星生命或許用不著舍近求遠(yuǎn)了，用不著進(jìn)行漫長(zhǎng)的太空旅行去實(shí)地求證了，因?yàn)槎叩纳鏃l件相近。洛弗萊和他的同事在過(guò)去的10年里，一直為揭示這些地下生命的神秘面紗而努力。正所謂“工夫不負(fù)有心人”，他們終于有所收獲。在無(wú)法依靠陽(yáng)光能源，在無(wú)法找到有機(jī)物質(zhì)的環(huán)境中，微生物為了生存，不得不另辟蹊徑。它們把從地下釋放出的氫作為能量物質(zhì)，以“氫為食”。它們將氫和二氧化碳混合起來(lái)制造甲烷氣體，以使自己在陽(yáng)光照射不到的環(huán)境中生息繁衍。

太空中的微生物

為了驗(yàn)證微生物強(qiáng)大的生命力，科學(xué)家還有意無(wú)意地讓微生物進(jìn)入太空。看看它們?cè)谑サ厍蛑亓?、地磁?chǎng)，失去地球臭氧層、大氣層庇護(hù)以后，如何面對(duì)宇宙空間強(qiáng)烈的高能輻射，以及巨大的溫差和高度真空環(huán)境的?

1969年，兩名美國(guó)宇航員從月球取回兩年前安置的攝像機(jī)讓科學(xué)家檢查時(shí)，無(wú)意發(fā)現(xiàn)其中存在活著的鏈球菌。經(jīng)分析，它們是從地球帶上月球的。盡管如此，它仍令科學(xué)家驚嘆不已。 這些微生物在沒(méi)有水、 沒(méi)有空氣， 熱時(shí)溫度高達(dá)127℃， 冷時(shí)降至－183℃的月球環(huán)境中大難不死，本身就是奇跡。這個(gè)奇跡，只有生命力強(qiáng)大的微生物才可創(chuàng)造出來(lái)!

再說(shuō)，誰(shuí)也不曾留意過(guò)的微生物，在“和平號(hào)空間站”服役太空的15年里，始終陪伴著宇航員，始終沒(méi)有離開(kāi)過(guò)空間站。它們?cè)凇昂推教?hào)空間站”內(nèi)，共更迭了10萬(wàn)多代。它們不僅完全適應(yīng)了惡劣的太空環(huán)境，而且不斷進(jìn)化、發(fā)展。最后，它們對(duì)極限環(huán)境的承受能力，比地球上的同類(lèi)高出10多倍。

與上面兩個(gè)事例不同，德國(guó)科學(xué)家曾經(jīng)設(shè)計(jì)實(shí)施一套長(zhǎng)期考察太空的課題。他們將5000萬(wàn)個(gè)枯草桿菌孢子，暴露在無(wú)人參與的人造衛(wèi)星外面，觀察它們?cè)谔窄h(huán)境中如何動(dòng)作。在1994年～1997年的試驗(yàn)中，細(xì)菌孢子無(wú)一例成活。1999年以后，德國(guó)科學(xué)家改變做法，他們把細(xì)菌孢子分別和粘土、紅砂巖、火星隕石或模擬火星土壤的顆粒混合起來(lái)，做成一個(gè)直徑約1厘米的小球。有了這些物質(zhì)作為防護(hù)屏，小球內(nèi)細(xì)菌孢子的成活率明顯提高。在大多數(shù)試驗(yàn)品中，存活的孢子約在1萬(wàn)～10萬(wàn)個(gè)之間，由紅砂巖制成的小球中，5000萬(wàn)個(gè)細(xì)菌幾乎無(wú)損傷地返回地球。

上述種種事實(shí)表明，生命力頑強(qiáng)的微生物能夠平安地走出地球，進(jìn)入太空的，最多只要給與它們簡(jiǎn)單的、容易實(shí)現(xiàn)的保護(hù)。如把它們和黏土等物質(zhì)黏到一起，便能適應(yīng)嚴(yán)酷的太空環(huán)境了。

宇宙生命的種子

1903年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主——瑞典化學(xué)家斯萬(wàn)特·阿曼列紐斯曾經(jīng)提出“宇宙胚種論”。他認(rèn)為宇宙中存在著微生物，它們是生命的種子，在宇宙中漂流。如果它們進(jìn)入像地球這樣富饒的土地，生命的種子就會(huì)生根發(fā)芽，然后再進(jìn)化成更高級(jí)的形式。當(dāng)代著名物理學(xué)家英國(guó)人霍伊爾也是“宇宙胚種論”的倡導(dǎo)者，他認(rèn)為宇宙塵埃中的微生物可能傳播到地球上。

反對(duì)這一理論的學(xué)者認(rèn)為：第一，我們無(wú)法證明地球外確實(shí)存在生命；第二，我們沒(méi)有強(qiáng)有力的證據(jù)說(shuō)明太空中的生命在自然狀態(tài)下能活著到達(dá)地球。言下之意，宇宙空間即使有“乘便車(chē)”而來(lái)的細(xì)菌孢子，在進(jìn)入地球之前，它們不是在強(qiáng)宇宙射線(xiàn)和太陽(yáng)紫外線(xiàn)扼殺下消亡，就是在與地球大氣劇烈摩擦中燒成灰燼。在那個(gè)時(shí)候，“宇宙胚種論”難以跨過(guò)這兩大障礙，所以它沉寂多年，沒(méi)有形成氣候。

德國(guó)科學(xué)家的太空試驗(yàn)表明，地球外的微生物只要有沙土等保護(hù)層，就可能躲避宇宙射線(xiàn)和太陽(yáng)紫外線(xiàn)的侵襲。而隕石、宇宙塵埃，恰恰能提供這種保護(hù)。我們知道，地球上幾乎每天都有未燒盡的隕石撞擊地面，說(shuō)明這種保護(hù)同樣能經(jīng)受與地球大氣的劇烈摩擦!再說(shuō)這些年來(lái)，不斷有科學(xué)家報(bào)告說(shuō)，在南極發(fā)現(xiàn)的火星隕石中隱藏著細(xì)菌孢子遺跡。最近美國(guó)航空航天局的科學(xué)家理查德·胡佛，對(duì)30年前墜落在澳大利亞的一塊隕石進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中含有石化的微生物。種種發(fā)現(xiàn)告訴我們，宇宙中如果存在生命的種子，首選當(dāng)推微生物，也只有微生物能擔(dān)此重任!

微生物的不朽作用

近些年來(lái)的一系列新發(fā)現(xiàn)、新成果，都肯定了微生物在生命演化史上的重要作用。都支持了微生物是地球上最古老居民，是地球生命種子的論斷。人類(lèi)的所有發(fā)現(xiàn)均證明，微生物是最頑強(qiáng)的生命，在沒(méi)有陽(yáng)光普照的地下，在大海深處的高溫泉水中，它們能不依附陽(yáng)光、氧氣而生存；在茫茫宇宙的嚴(yán)酷環(huán)境中，微生物只需獲得沙土或巖石等簡(jiǎn)單保護(hù)，便可歷盡劫波而不死。具有這么多堅(jiān)忍不拔特點(diǎn)的微生物，能否在廣袤宇宙空間承擔(dān)起播撒生命種子的重任呢?我們相信在不太遠(yuǎn)的未來(lái)，更多更充分的事實(shí)將打破沉默，將訴說(shuō)這一切。微生物的不朽作用將永載史冊(cè)!