地球最初的生命如何应对最大的威胁——水?(7)

水，但不要太多
诸如此类的研究为生命起源于光线充足，且含有少量水的陆地表面的观点提供了支持。然而，对于有多少水参与其中，以及水在生命起源中扮演了什么角色，仍然存在争议。
与迪默一样，弗伦克尔-品特也认为干湿循环至关重要。她说，干燥环境为蛋白质和RNA等链状分子的形成提供了机会。
但是，能简单地制造RNA和其他分子并不等于生命，生命必须形成一个自我维持的动态系统。弗伦克尔-品特认为，水的破坏性可能是这种系统形成的驱动因素之一。就像被捕食的动物会演化出更快的速度，或者能分泌毒素以防御捕食者一样，最初的生物分子也可能演变得能够应对水的化学攻击——甚至能更好地利用水的反应活性。
今年，在之前表明干燥会导致氨基酸自发结合的研究基础上，弗伦克尔-品特的团队继续探索。他们发现，自发形成的原始蛋白质可以与RNA相互作用，导致二者在水中都变得更加稳定。实际上，水充当了某种选择压力的角色：只有那些能在水中“存活”的分子组合才能继续存在，因为其他的组合会被摧毁。
因此，随着每一次干湿循环，较弱的分子(或那些无法通过与其他分子结合来保护自己的分子)就会被摧毁。邦菲奥的团队在今年的一项研究中也证明了这一点。在这项研究中，他们尝试将简单的脂肪酸转化为更复杂的脂质，类似于如今细胞膜中的脂质。研究人员发现，脂质混合物中较简单的脂质被水破坏，而较大且更复杂的脂质则不断积累。“在某个时刻，你会得到足够的脂质来形成膜，”邦菲奥说道。换言之，水的量可能存在一个恰到好处的值：既不会多到使生物分子太快破坏，也不是少到什么都改变不了。
温暖的小水塘
那么，这一过程可能发生在哪里?关于这个问题，该领域存在着代沟。许多资深的研究者都致力于这样或那样的场景设想，更年轻的研究者则认为，这是一个很开放的问题。
弗伦克尔-品特认为，开阔海洋显然是行不通的，因为化学物质无法浓缩。邦菲奥同意他的观点，“这确实是个问题”。
但也有人持不同意见。自20世纪80年代以来，NASA喷气推进实验室的独立研究者、地质学家迈克尔·罗素就一直支持另一种海洋起源观点。他认为，生命起源于海底的热液口，那里的温暖碱性水从地质构造中渗出，温暖的海水与岩石之间发生相互作用，提供化学能量，首先驱动简单的代谢循环，然后生成并利用RNA等化学物质。
迈克尔·罗素对萨瑟兰的方法持批评态度。在他看来，萨瑟兰“所有这些神奇的化学过程”其实都无关紧要。这是因为，现代生物用的是完全不同的化学过程来产生RNA等物质。罗素认为，一定是先出现这些过程，而不是先出现物质本身。“生命会挑选那些非常特殊的分子，但是你不能从替补席上挑选它们。你得从零开始，这才是生命之道，”他说道。