跟着番茄学物理

第101章 探寻生物起点:从分子到生态的思维碰撞(2/2)

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“目前我们对纳米级结构在原始地球环境下的稳定性不太清楚。若它无法在复杂环境稳定存在,这假设就存疑。

但不妨分析下其作用机制……纳米级结构特殊表面性质,或许能吸附特定有机小分子,促进反应,其微小尺寸能在微观创造独特空间,让反应更高效。当然,这都建立在它能在原始地球极端环境保持稳定的基础上。”洛尘继续说道。

骁睿挠挠头追问:“可自我复制分子发展成真正生物,过程太复杂。从生态系统角度,生物起点肯定涉及与环境相互作用。生命诞生后要适应环境才能生存发展。

刚探讨有机小分子、自我复制分子作为生物起点的可能,它们发展成生物离不开与周围环境相互作用。

就拿水来说,水是生命起源化学过程不可或缺的介质,其存在形态、循环模式,深刻影响生物演化路径。能适应水环境变化的自我复制分子及其后代,才有机会发展。弹幕有人提蛋白质分子,这和我们说的有啥关联?”

此刻,骁睿脑海中浮现地球早期海洋混沌景象。

深褐色海水似沸腾大锅翻滚,氨基酸、核苷酸等有机小分子如夜空细碎星光,在高温、闪电等极端条件下相互碰撞,每次碰撞都有微弱光芒闪烁,释放丝丝能量。

水则像无形大手,推动反应进程。

自我复制分子在不同区域海水中命运各异,有的凭结构优势艰难适应环境变化,延续复制使命;有的因无法抵御严苛环境走向消亡,恰似流星划过天际,仅留短暂痕迹,如同快进的生命起源纪录片。

而且,顾神之前推测,水或许藏有更高维度文明信息,那些文明可能以特殊形式把关键信息存于这生命之源中。

洛尘推推眼镜说:“没错,生物与环境相互作用从一开始就至关重要。生命起源初期,温度、酸碱度、物质成分等环境因素,对生物形成和发展起筛选作用。

早期地球高温环境下,只有耐受高温、结构稳定的自我复制分子及其后代能生存发展,不耐高温的逐渐被淘汰。水在这过程中作用关键,既为生命起源提供反应场所,又参与生物与环境相互作用。”

“那蛋白质分子呢,和这有什么联系?”骁睿追问道。

“蛋白质分子作为生命活动执行者,很可能在自我复制分子之后发展起来,是生命从简单走向复杂的重要一环。

对了,你提弹幕说生物起点和地球磁场有关。简单来讲,磁场在物理和化学里都有重要影响。物理上,磁场能像指挥交通一样,引导带电粒子的运动方向;化学上,一些有机小分子形成时会涉及电荷转移,就像在电路里电流的流动。

在早期地球,磁场很可能改变了这些化学反应的路线和速度,对有机小分子的形成和聚集起到一定作用。不过,目前关于磁场在生命起源里具体起什么作用,研究还比较少,大多只是猜测。你怎么看?”洛尘抛出问题。

骁睿思索着说:“从生物多样性角度,生物起点是否该包含产生多样性的因素?

毕竟地球生物种类繁多。从进化生物学分析生物起点与自我复制分子关系后,从生物多样性角度看,这是否意味着生命起源早期就存在机制,为生物多样性发展埋下伏笔?

弹幕有人提特殊蛋白质分子,说不定和生物多样性有关。”

洛尘闭眼,脑海构建巨大生命进化树,从原核生物和真核生物原点出发,无数分支向四周延伸,每个分支代表不同生物种类和演化路径。

听到骁睿的话,他睁开眼回应:“这是关键思考方向。生物多样性基础或许在生命起源早期就奠定了。自我复制分子复制时可能变异,为生物多样性提供原材料。

不同环境对变异进行选择,促使生物向不同方向进化,形成多样生物种类,如同大树从同一根系长出众多枝干、枝叶。”

“那水在这过程中起什么作用?”骁睿连忙追问。

“水在这过程中起分化选择作用,不同水环境促使生物适应进化,丰富生物多样性。

特殊蛋白质分子可能在生物适应不同环境中发挥独特作用,推动生物多样性发展。

比如在极端环境中,特殊蛋白质分子帮助生物维持细胞结构稳定,使其在其他生物难生存处繁衍,增加生物种类多样性。”洛尘解释道。

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