迪默就想,如果這些氣泡在水池邊上干涸掉,它們里面那些挨在一起的物質(zhì)會結(jié)合成聚合物嗎?這個階段可能為產(chǎn)生第一個生命打下基石嗎?迪默回到自己的實驗室,和同事們一起把簡單的核苷酸和脂類相混合,以檢驗自己的想法。他們模仿穆特火山的熱泉條件,讓這些混合物處于類似的溫度和酸度下,經(jīng)歷干濕循環(huán)。結(jié)果,他們得到了較長的聚合物,長度從10個核苷酸到上百個。后來,迪默和同事使用X射線衍射技術(shù)分析了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),他們發(fā)現(xiàn)這些聚合物與核糖核酸(也就是RNA)非常相似。不僅如此,這些聚合物還被脂類封裝起來,形成大量微小的囊泡,他們稱為“原細(xì)胞”。盡管它們還不是生命,卻也明顯是通往生命的重要一步了。?
迪默的實驗只用了幾個干濕循環(huán),得到的是相對來說較簡單的分子。他的同事戴默認(rèn)為,更多的干濕循環(huán)會為這些“原細(xì)胞”帶來另一個生物的關(guān)鍵特征:適者生存。戴默猜想,每一輪干旱都會讓囊泡的脂類薄膜破開,讓囊泡內(nèi)外的聚合物和營養(yǎng)物質(zhì)相混合。一旦重新被水浸潤,脂類薄膜又會閉合,把成分不同的聚合物混合物封裹在里面。每一組混合物都代表一場自然實驗。原細(xì)胞越復(fù)雜,生存下來的幾率就越大。那些適應(yīng)性更強(qiáng)的原細(xì)胞會存活下來,并把它們的整套聚合物傳給下一代,從此攀上進(jìn)化的階梯。這個模型就像是一種化學(xué)計算機(jī),它“啟動”了生命的功能,而一切的開端則是以聚合物形式隨機(jī)寫就的“程序”。?
2015年的某一天,一個偶然的機(jī)遇,讓戴默又給這個模型增加了一個階段。有一天戴默在沙漠中穿行,偶然發(fā)現(xiàn)在巖壁上有一些干巴巴的棕色微生物層,出于好奇,他往上面澆了點(diǎn)兒水,沒想到,它們竟然重返生機(jī),變成了綠色的凝膠狀物質(zhì)。戴默意識到,如果在干濕循環(huán)里插一個半濕潤狀態(tài),那么在這種狀態(tài)下存活的原細(xì)胞就會擠作一團(tuán),成為與微生物凝膠相似的膠體,聚合物和營養(yǎng)分子也會穿越脂類薄膜,進(jìn)行混合和交換。而這個由相互協(xié)作的原細(xì)胞們組成的群落更容易找到幫助自己生存的最佳分子。?
現(xiàn)在你看到的,或許就是生命逐漸發(fā)展的過程了。?
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