发布时间:2012-03-20

在1871年写给植物学家约瑟夫·胡克（Joseph Hooker）的信中，达尔文就曾有过“生命可能起源于某些含有氨、磷酸盐，并且光、热、电等条件合适的温暖的小池子”的想法。2月发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一篇研究论文显示，由地热蒸汽冷却、浓缩后形成的内陆池，具备生命起源所需的理想特征。这与“生命起源于海洋的普遍观点”形成了鲜明的对比，也说明达尔文可能是对的。

这项研究由德国奥斯纳布吕克大学的生物物理学家阿曼·穆尔基德加伊安（Armen Mulkidjanian）领导。研究人员以现代细胞化学的研究为基础，引用了生物化学家阿奇博尔德·麦考伦（Archibald Macallum）的研究结果：细胞质的组成成分与海水的成分区别很大，并假设细胞质在演化过程中变化不大，因而能提供生命出现时的环境信息。在2009年的一项研究中，穆尔基德加伊安发现，最初的细胞应该出现在富含锌的环境中。穆尔基德加伊安说：“所有活体细胞的细胞质中都富含钾、锌、锰、磷酸根离子，而这些物质在海洋环境中的分布并不广泛，并且细胞内部钠离子的含量要低于外部。”研究人员认为，这些条件只存在于高温流体能将这类离子带到地球表面的地方，比如间歇泉、火山喷气口以及其他有地热特征的区域。溶解了锌离子、锰离子的水会在浅水池中被收集、冷却。地壳的运动可能将这些浅水池从地热活跃区移开。这些池子就具备了出现生命的条件。他们分析了古老内陆和海洋栖息地的岩石化学特征，同用基因重组得到的地球原始细胞作了比较，结果发现，海洋并不含有培育生命所需的最稳定成分。他们还从美国黄石国家公园的温泉和间歇泉等处提取了最简单的细胞进行分析，结果发现，细胞的无机化学物质与这些地区地下冒出的蒸汽的化学成分相符。
但这个结果也引起了巨大的争议。英国伦敦大学学院的生物化学家尼克·兰（Nick Lane）认为地热池起源假说存在问题。他认为，假设原始生命细胞的物质成分反映了当时海洋的化学环境，这就说明细胞和周围的物质是处在平衡当中的，这意味着这些细胞都已经死亡了。因为活体细胞和周围的介质之间是动态不平衡的。但诺贝尔奖得主，哈佛大学医学院的分子生物学家杰克·绍斯塔克（Jack Szostak）认为：“对生命起源而言，地热活跃区域具有很多有利条件。”但他同时指出，并不能确定现代细胞化学就能反映细胞刚出现时的化学环境，因为“也有可能是细胞在进化中，基于某些与细胞最初的性质或早期环境无关的功能方面的原因而在细胞质内产生并维持了较高的钾离子与钠离子的比值。”