單細胞生命的本質就是複製
地球上最古老的生命化石由太古代的細菌和藍藻形成,這些最古老的生命有著細胞的結構。生命由進化而來,這已是毋庸置疑的結論,地球上第一個生命應該是單細胞生命,之後便開始了生命的繁衍和進化。和環境的千變萬化相比,生命總是在進行有序生命活動,不停地繁衍。
物質的運動有著什麼樣的規律?將一滴墨水滴入一瓶水中,墨水分子便會擴散開來,如果這一過程沒有干擾,墨水分子逐漸均勻的分散到各處。如果從外部注入一些能量-給水加熱、攪拌,墨水在水中就會出現千變萬化的狀態,但是墨水還是會不斷地趨向於擴散開去,隨著外界干擾的消失,墨水分子還是會逐漸均勻的分散開來。
墨水分子無論聚集形成何種特殊的形狀,隨著運動,墨水分子總是趨向於擴散開來,而且這種趨勢不會反方向進行-墨水分子不會自發地聚集在一起形成一個墨水滴或者墨水團。物理學上用熵來描述這一變化趨勢,隨著運動,一個系統的熵會增加,這裡一瓶水就是一個獨立的系統,墨水的狀態可以用熵來衡量,擴散開來的墨水滴的熵就在不斷增大。大膽的設想一下,整個宇宙作為一個整體,沒有什麼在宇宙之外加熱、攪拌宇宙,宇宙中物質的運動不斷地朝著熵增大的狀態進行,最終整個宇宙中的物質均勻的分布開來,宇宙便不會再變化了,宇宙就「死」掉了,這就是物理學家所說的「熱寂」。
我們不需要深究物理學中的熵的意義,也不討論「熱寂」是否會最終出現。簡單來說,一方面,運動使得各種物質結構消失了,如環境中的蛋白質分子,隨著運動,這個蛋白質和周圍不斷的相互作用而最終會被分解,組成蛋白質的原子便散落開去,這個蛋白質分子也就消失了。天空中形成的雪花生成之後不斷下落,每一片雪花遇到不同的環境而有著不同的結局,組成雪花的水分子最終散落到各處,雪花結構也就消失了。另一方面,原子並不會隨著運動自發地聚集成一個蛋白質分子或者一片雪花,蛋白質分子或者雪花在特殊的環境下生成,而這些特殊的環境本身也是處於運動中,也是千變萬化的,因而環境中各種物質結構隨機生成,隨後又消失了。
如果地球是孤立的系統,那麼它也會最終達到熵最大的狀態,正因為太陽不斷為地球送來陽光,使得地球上物質的運動不斷進行,出現了千變萬化的環境。在地球環境中,各種複雜的物質結構偶然的生成,但又隨著運動而消失,受到環境的「支配」。
在一定的環境中,單細胞生命有著這樣的特點:一個單細胞結構運動的結果是是分裂成為兩個同樣的單細胞結構,而生成的兩個單細胞結構亦進行著同樣的運動,單細胞結構便不斷地複製自身,這種結構的數量便不斷增加,如此便是生命的繁衍。
環境中如果出現了單細胞結構,由於其運動的結果總是複製為二,隨著運動的進行,單細胞結構數量不斷增加,單細胞這種結構不會像雪花或者一個蛋白質分子一樣消失,它就「生存」了下來,環境的運動無法「支配」或者「淘汰』這樣的結構。如果單細胞結構能夠適應環境,這種適應性是什麼呢?正是單細胞結構自身的複製運動使得其數量不斷增加,最後充滿到生命所能達到的每一寸空間,結果就是單細胞結構不會被「淘汰」,從而在環境中「生存」了下來,成為了生命。
雪花、蛋白質分子生成是物質運動中的偶然事件,這些物質又在運動中消失,如果這種偶然事件生成的是單細胞結構,隨後單細胞結構便開始不斷複製自身而不再受環境的支配。如果科學家在實驗室組裝出一個細菌,將其放到環境中,這樣的結構不停地複製自身,其結局是和自然界的生命一樣生存了下來。單細胞生命是如何起源的?這並不影響單細胞生命複製繁衍的特性,無論最初的生命是神創造的或者自然的化學起源,生命結構在出現之後依靠在環境中不斷複製自身而生存下來。生命能夠成為生命是因為其能夠複製自身,而與其如何起源無關。
有一種「活力論」認為生命內部有著一種獨特的「活力」維持生命的存在。單細胞生命結構的複製運動能夠完成,依靠的是原子組合成為特殊的結構,在極端的環境中單細胞生命結構及其複製過程被破壞時,組成單細胞生命的原子和分子也會散落出去,單細胞生命結構也同樣消失了。將一個細菌放入沸水而被破壞後,組成分子和原子也隨著運動分散到各處,細菌這種這種結構也就消失了,在這樣的環境中,細菌這種結構的命運和一個蛋白質分子或者一片雪花的命運是相同的。組成單細胞生命的原子和分子都是自然界能夠存在的物質,內部運動遵循的是宇宙的物質的基本規律,不需要依賴地為每一個生命個體注入特殊的如「生命活力」之類的屬性以維持生命。單細胞生命作為生命完全不需要任何的額外的活力或者魔法來解釋,單細胞生命的繁衍完全是因為其原子組合形成了生命結構,產生了複製的結果。
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