在在大气中几乎不存在,但它们在早期环境中可能大量存在。氢可能是从海水与溶解的铁反应中产生的。由火山喷发进入大气的氢气和二氧化碳之间的能量释放反应可以制造复杂的有机分子——生命系统的先驱。
在新陈代谢过程中,一系列叫做柠檬酸循环的生化反应将食物分解成二氧化碳。Morowitz和Smith说早期地球的能量储蓄罐可能驱使了一个相反的柠檬酸循环——在释放环境能量压力的同时产生构成生命的基石。最终,这些过程将会被压缩进细胞,让能量流动更有效。Morowitz和Smith把他们的想法发表在圣菲研究所的工作报告中。
加州理工学院的生命起源学家Michael Russell说,这个想法“有建设性、鼓舞人心”。他也同意生命是一个消耗和消散化学能量的化学系统,“生命会用同样的方法在任何有阳光、湿润、多岩石的星球上出现”。他认为最可能发生的地点是被叫做热液烟囱的微型海底火山,那里的成分和条件都非常适合发展这种化学机制。
活有机体的生物化学过程是高度有组织性的。科学家早就对这样的系统如何能自发地产生生命感到困惑,因为根据第二热力学定律,宇宙作为一个整体一直在不断产生混乱。泛泛而言,答案就是——有序的产生是以增加周围的混乱为代价的。Morowitz和Smith认为这样的秩序之所以会发生,是因为它是一个比闪电更好的释放多余能量的方式。
因此,尽管随着时间的推移,一些物种灭绝了,但是生命本身并没有处在消失的危险中,因为一个有生命的地球通常比没有生命的更稳定。研究人员把这个过程称之为“向生命蜕变”,在他们的观点中这就和在寒冷、潮湿空气中出现雪花一样是必然的。
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