1 微观生命
地球在形成初期,火山全球喷发,岩浆涌动成为海洋,喷发出来的气体形成降水,雨下了上万年。在上亿年的冷却过程中,岩浆成为岩层,水在地表积存,淹没低洼地区,形成海洋。无垠的海洋,高温高压,持续降雨,火山持续喷射地底矿物和能量,使地表成为一个巨大的化学实验室,生成大量有机矿物分子生成,尤其是在海底热泉喷涌口和火山湖等地点。今天,这种环境中会有大量微生物生长,consume营养物资,而在最初,从持续堆积的营养物质中产生了生命,时间可能在40亿年前。
生命的形态与环境中的营养物质相关。在富含硫的环境中,生命以硫为介质进行代谢,同样的还有氢代谢生命,铁代谢生命等。最初的生命是单细胞组织,尺寸在微米级别,大约0.1~2微米,与动植物相比,它们极其微小,肉眼需借助百倍显微镜才可以看见它们。它们构成生命体系中的微观层级,虽然它们比原子大万倍,并不真正属于物理学上的微观世界。
这些远古时代的生命并没有消失在时光里。它们在大氧化时代经历了重大生存危机,在那次危机中存活下来的物种几乎都存在到现在。微观生命是一个庞大且深远的看不见的世界,普通人笼统地将它们理解为细菌,虽然这并不是一个完全正确的理解。
单个微观生命不可见,但是大量微观生命聚集形成的菌毯在高营养水体常见。美国黄石公园的温泉中,菌毯以环带状色彩渐变的方式分布,形成景观。蓝藻菌则更进一步,聚集形成柱状结构,化石化后成为叠层岩化石,在全球都有大量分布。在澳大利亚鲨鱼湾海面,有一大片活着的叠层石,这些叠层岩高度可超过一米。如果把一米的叠层石想象成蓝藻菌居住的大楼,按比例换算成人类居住的大楼,那将是一栋接近百万米高,直径达到高度的一半的科幻大楼,可以轻易容纳所有70亿人类。
微观生命进行无性生殖,有很多种奇妙的方式,可以笼统理解为一些组织从身体剥离,成长为新的个体。微观生命繁殖速度很快,大肠杆菌20分钟实现一次倍增,理论上8个小时后一个大肠杆菌可以变成一亿个,这一亿个体都可视为最初个体的克隆。在某种意义上说,微观生命的繁殖方式使其具有永生的某些特征。但环境变得不友好时,微观生命会降低活跃度,直至进入休眠,科学家经常发现休眠了几万年甚至更久的休眠生命再次苏醒。从某种意义上说,微观生命的休眠能力具备不死的某些特征。
微观生命的遗传物质没有充分的保护机制,暴露在环境刺激物和污染物威胁下,轻易发生变异。变异并不局限在孕育阶段,而是发生在生命全过程。这是微观世界众多物种的主要由来。
微观生命没有相互关系,因为它们没有感知器官,交流器官,运动器官,神经器官。实际上,它们没有任何器官。数以百亿计微观生命聚集在一起形成菌毯或者叠层石,实质上只是简单裂变的结果,它们甚至可以被理解为个体的永生态,但并不具备一个社会的任何特征。
原始微观生命围绕着某种特定的化学反应活动,虽然在定义上成立为生命,但是本质上更接近一个自动运行的化学实验室。微观生命出现的关键条件是地表液态水体和地下的地热运动,达成这个条件的关键在于和恒星的距离。地球轨道被称为宜居带,这是科学计算出来的轨道范围,理论上存在于任何一个星系,在宜居带上的行星表面温度可以维持在0-100摄氏度。这只是最关键的条件,生命的发生还依赖于很多其他局限条件。但是宇宙中存在着百万亿亿亿数量级的星系,理论上说,碰巧达成了所有这些条件的行星,如果已经有一个,那么在概率上就一定会有更多。
原始微观生命,几乎不可能是地球独有的。