《生命和家园 15》

地球的原始环境里应该存在有各种原细胞形式的原始生命体。它们在上亿年的时间里演绎着物竞天择的演化过程。生命界的基本机制没有目的性。它们只是不断地盲目变异，让自然和时间来选择。所以，人生也不用谈什么意义，都是本能的驱动。许多生物学家认为有一类生命体最后胜出。它就是以后的包括细菌及古菌的原核生物和真核生物的共同祖先（LUCA）。

虽然没有直接的考古证据，我们还是可以给出LUCA的素描画像。首先，LUCA肯定是单细胞生命体。2016年，外斯通过对比分析原核生物中大量的基因和蛋白质簇，最后确定三百多个蛋白蛋簇是LUCA原有的。但是LUCA准确的基因组无法确定。尽管如此，LUCA应该已经有了双链DNA分子。因为RNA相对而言不够稳定，DNA取而代之成为遗传信息的物理载体。这样有助于生命机体和物种的稳定和持久。现代生命基因复制的基础误差率远低于一万亿分之一。精准度远超人工实现的数据复制，传送，和存储技术。DNA利用多聚酶合成RNA，再由RNA传递基因信息，指导蛋白质合成。LUCA的细胞膜是脂质双层膜，有质子通道和质子泵，可以通过化学渗透作用产生能量。 腺苷三磷酸（ATP）已经是能量转换的化学物质。细胞内部只有核糖体的细胞器，其它的生命物质都悬浮在细胞液里。LUCA的新陈代谢和碳氮的物质合成依靠克氏循环和乙酰辅酶途径的化学反应。LUCA通过细胞分裂进行繁殖。LUCA是嗜热生命体，聚集在热液喷口之类的缺氧环境中，依靠氢气，二氧化碳，和硫化铁为能量来源。这样形态还保留在现在大多数古菌和一些细菌的物种里。LUCA生存的时期可以追溯到大概四十亿年前。那时候，大量小行星正在对地球进行最后一轮猛烈的撞击。

大约三十八亿年前，地球的生命界迎来一次渐近革命性的演化。一些微生物不再利用地热，而转向太阳光辐射作为能量来源，通过光分解将二氧化碳和硫化氢合成营养化合物，还原出硫元素。它们通过各种各样的光合作用渠道，捕获从红外到可见光光谱中的各种色频的光，结果自身也体现出不同的颜色。三亿年后，地球上出现了蓝藻的微生物。蓝藻的细胞内有叶绿素，可以吸收红光和紫光波长区的太阳光。没被吸收的光反射后让蓝藻显现出蓝绿色。叶绿素将水分子分解为氢和氧。氢原子和二氧化碳分子经过六轮的循环反应合成为葡萄糖。还原出来的氧以氧气的形式释放出来。

由水代替硫化氢作为原料，蓝藻不再局限于热液喷口和火山温泉等地热区域。蓝藻可以浮游在水面，同时具有充沛的水和二氧化碳供应的地方。它们释放的氧气在大气中形成臭氧层，阻挡住紫外光的破坏性辐射，使得蓝藻的生存环境更加适宜。同时，高度活动的氧气也让许多厌氧的微生物消亡了。蓝藻在光合作用过程中会形成碳酸钙沉淀，在世代更替，经年累月中形成一种层纹状的叠层石。这可能是地球生命最古老的证据。在澳洲西部皮尔巴拉古陆核地区的鲨鱼湾，一片浅浅的泻湖水域中就有许多这样的叠层石。石头的顶部有一层很薄的微生物垫，就是从三十四亿年前一直延续下来的蓝藻群落。它们还在潮汐起落之间生存着。现在这里已经划归为世界遗产保护地，可以供游人参观。

—写于2022年10月26日（图片来自网络）