揭示生命起源奥秘，这一系列图片带你一起探索生命起源（下）？

“生命是如何起源的？”在人类历史的长河中，不管是什么民族，几乎所有的人都一直坚信“神创造了生命”这一说法。但是现在人们的看法完全改变了。一些科学家深知开始在实验室从头开始重新制造生命。

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11、神奇的渗透压

获取能量以保证生存是每个生物存在的前提，生物是如何获取能量的？对这个问题的解答也许能让我们找到最原始生物的起源路径。现在人们都知道，生物体内的能量存储在ATP中，当生物需要能量的时候，第三个磷酸键打开，ATP释放能量生成ADP，然而生物到底是如何从外界获取能量使得ADP变成ATP的呢？

这里要提一个跟学术界格格不入的人物Peter Mitchell，1960年左右他因为生病和跟同事关系不合被爱丁堡大学扫地出门。此后，他成立了私人研究所开始了他“渗透压”理论这个被所有人耻笑的逆袭之路。1978年的诺贝尔化学奖，宣告了他的成功。

众所周知，制造ATP的酶在细胞膜上。Mitchell认为，细胞膜两端的质子浓度不同，导致细胞外的质子对细胞内有一个渗透压，正是这个渗透压，驱动细胞膜上的酶像水泵一样运转，不停地制造ATP。这个最初被学术界认为是简单而荒谬的理论，正是我们地球上所有生物耐以生存的基础。

基于这个理论，那么地球上最原始的生物的诞生之处一定是有自然的质子浓度差的地方。海水呈酸性，里面含有大量的质子，因此必须要找到碱性的海底裂缝。

碱性裂缝的岩石中含有大量的孔洞。这些小的孔洞像细胞一样，每个空洞中都含有丰富的化学物质，通过自然质子渗透压，这些孔洞会从自然界中获取能量，开始制造出RNA之类的生物必需的物质，最终它们会制造出自己的细胞膜，形成一个真正的细胞并从孔洞中逃离出来。生命由此开始……

12、制造细胞

地球上的每一个生命都是由细胞组成的。每个细胞都是一个被包裹着的球。球内包含着所有的必须的物质。如果细胞破裂，那么细胞的生命也就走到了尽头。有观点认为，细胞的这个膜非常重要，其重要性甚至超过了遗传复制和能量代谢。只有有了这个隔离的“容器”，化学反应才能进行。那么如果这个观点成立，那么生命的起源就只有一条途径了。然而在地球早期恶劣的环境下，能用来产生“原细胞”的物质非常少。因此人们的挑战就变成，如何在实验室合成简单的细胞。

任何的油脂都可以形成球或者膜，但是仅仅形成球还不行，这个球得非常稳定，它们得能分裂成子球。因此这是一件非常艰难的事情。

如果一个细胞只有外壁而没有遗传物质，那么它们很难自我复制与分裂。在RNA起源学说中，RNA是最早期的遗传物质。

因此，科学家猜测，早期的细胞中必须同时含有油脂球和RNA这两种基本的物质。或者说，一个活的细胞是由包裹着RNA的油脂球组成的。

科学家最终在实验室合成了原细胞。这些原细胞可以以自己的方式生长。随着RNA被不断地包裹进原细胞，原细胞的体积不断增大，因此它们会吸收更多的脂肪酸通过是自己变大来缓解表面张力。同时它们还会从其他的原细胞表面“夺取”脂肪酸，这表明不同的细胞之间开始发生竞争。很显然，包含着更多RNA的细胞会胜出。

这些原细胞的分裂需要一些外部环境和条件。当原细胞通过一个小孔的时候，它们发生分裂，形成相似的细胞。这种分裂的方式并不是那么完美，因为原细胞会损失一些物质。然而还有许多其他让原细胞分裂的方式例如强水流产生的撕裂力等等。总之早期的自然环境中一定存在着让细胞分裂的外部条件。

13、RNA的自我复制

原细胞中使用RNA作为遗传物质，但是这些RNA在生长过程中是如何自我复制的呢？1987年Orgel发现了一种能不通过酶就能让RNA自我复制的方法，他最长合成了14个碱基的RNA。这对于早期的生命已经足够了。

然而这里面存在着一个巨大的问题，那就是RNA的复制过程过程需要镁元素的参与，但是它会破坏原细胞的细胞膜。后来他们找到了这个问题的简单解决方案——柠檬酸。这种物质在现在所有的细胞中几乎都存在。

通过这一些列的方案Orgel最终合成了能自我生长，RNA能自我复制，细胞能相互竞争的原细胞。然而他们还发现了一个更为令人吃惊的结果，那就是优艾设计网_设计百科这些原细胞在100摄氏度的水中依然能够生存。这彻底颠覆了人们所认为的生命的产生必须要严格适宜的温度条件。

14、随机的生命

构成生命需要很多物质。在RNA起源说中，RNA处于生命起源的开始，然而从一系列物质中合成RNA是一件非常艰难的事情。经过几十年的努力，科学家们也只能合成这些生命物质的前驱物或类似物。这不禁让人们想到也许早期的生命并非用RNA作为遗传物质，而是其类似物，这些物质在早期的地球环境中，在充满各种物质的海洋中孕育而出。

在早期生命物质的诞生过程中，金属起了至关重要的作用。在自然界中各种酶都有一个金属原子的内核。而这部分通常是酶的活跃中心，而其他部分通常只是支撑结构。早期的生命不可能有这么复杂的结构，相反他们可能利用裸露的金属作为催化剂。

就这样生命在一锅物质汤中随机诞生而出。

15、探索在继续

每天我们对生命的认识都在革新，对生命起源的认识是我们解开生命之谜的关键钥匙。对这个话题的探索，人们一刻都不会停止。

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