什么是生命?什么不是生命?這個問題似乎有一個標準答案,那就是:能生長、能繁殖、會新陳代謝,還能對外界環境做出反應——滿足這些條件,就可以算是生命,反之則不是。
然而隨著對微生物研究的不斷深入,科學家卻逐漸發現,這個問題有點不好回答,因為生命和非生命并不像我們想象中那樣邊界分明。
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比如說人們曾經認為,一個生命體要維持最基本的生命活動,至少需要好幾百個基因,因為無論是復制自己、制造蛋白質,還是維持內部穩定,都需要一整套復雜的分子機器,這些機器背后都離不開基因的指令。
但科學家后來卻在昆蟲體內發現了一類細菌,其基因數量只有一百多個,它們幾乎把“非必要”的東西都丟掉了,只保留最基本的部分。
那它們是怎么活下去的呢?答案是,它們不再“獨立生活”,而寄居在宿主體內,與宿主形成一種非常緊密的共生關系。
比如某些昆蟲體內的細菌,專門負責生產某一種氨基酸,而這種氨基酸正是昆蟲自身無法合成、卻又必不可少的,作為回報,昆蟲為這些細菌提供穩定的環境和營養來源。
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正如我們所知,細菌是被歸類為生命的,但這些細菌卻并不完全滿足我們對生命的定義,那它們還應該算是生命嗎?這個問題,沒有一個明確的答案。
如果說這些極簡細菌是在“生命”這邊向“非生命”那邊靠近,那么在另一邊,還有一類存在正試圖從“非生命”跨過來,那就是病毒。
研究表明,病毒有遺傳物質,會復制,也會進化,但它沒有自己的代謝系統,也無法獨立完成繁殖,只要離開宿主細胞,它們會就像一段被封存的代碼,什么也做不了。
所以在過去的很長時間里,科學家都普遍認為病毒不是生命,然而這樣的看法,近年來也開始動搖了。
轉折點出現在一類被稱為“巨型病毒”的發現上。這類病毒的體型比普通病毒大得多,大到一開始甚至被誤認為是細菌,而它們的基因組,也遠遠超出了傳統病毒的規模,有的甚至包含上千個基因。
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更重要的是,傳統觀點認為,病毒之所以不是生命,有一個重要原因就是它們不能獨立合成蛋白質,必須完全依賴宿主細胞的核糖體來完成這一步。
但近幾年來的研究發現,一些巨型病毒居然攜帶了一部分與蛋白質合成相關的分子工具,在宿主細胞狀態不佳、甚至關閉自身蛋白質生產系統的時候,這些病毒仍然可以進行蛋白質合成。
除此之外,還有一些奇怪的存在,比如說朊病毒,它們其實只是錯誤折疊的蛋白質,沒有DNA也沒有RNA,但它可以“復制”自己——通過誘導正常蛋白質變成和自己一樣的結構。
又比如說類病毒,它們只是一小段裸露的RNA,沒有蛋白質外殼,卻依然可以在植物體內擴增。
這些東西,有的能復制,有的能傳播,但又缺乏傳統意義上的生命特征,那它們算不算是生命呢?這個問題同樣沒有明確的答案。
可以看到,我們通常對“生命”的定義其實有點理想化,而現實中的自然界,生命和非生命之間,并不像我們想象中那樣邊界分明,而是充滿了各種過渡狀態和模糊地帶。
總而言之,與其說“生命”和“非生命”是兩個截然不同的類別,不如說它們之間存在一條連續的光譜。從完全依賴宿主、幾乎沒有自主能力的分子結構,到擁有完整代謝系統、可以獨立生存的細胞生命,中間有無數種中間形態的存在。
可以想象的是,在幾十億年前,生命剛剛誕生的時候,很可能也是從這種模糊狀態開始的,或許最早的“生命”,其實只是一種能夠逐步積累復雜性的中間形態。
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