第3章 第5道门槛

生命的出现

考察大图景

从38亿年前到800万年前

科学家如何定义生命？这种定义与你对生命的看法一致吗？

查尔斯·达尔文是什么样的人，他是如何提出当代生物学的核心原则的？

为何把生命的出现当作一道新门槛？

最初的活细胞是如何出现的？

细菌在生命史中起什么作用？

灭绝在生命进化过程中扮演了什么角色？

在地球形成之后10亿年或20亿年的某个时间，出于某种原因，海洋中的一些化学物质开始形成生命。我们将生命的出现作为复杂性的第5道门槛，即从早期地球酝酿的相对简单的原子和分子向更复杂的活细胞转变。在活细胞中，薄膜内部相互依存的分子构成富有生机的体系，随着时间推移，这种体系能够自我繁殖和调适，当发生新陈代谢时，能量也流动起来。

首先需要指出的是，科学家依然不知道生命究竟是如何出现的。他们不可能在实验室重新创造出生命，尽管一些人认为他们已经很接近了。如果他们做到了这一点，那么，这（而不是原始条件下生命的出现）将成为现代生物学和基因工程的一项壮举。

然而，科学家已经学会在实验室制造生命的构件，现在，我们可以绘制出惰性物质如何转变为生命有机体这个奇妙故事的框架。在前面几章中，我们利用众多学科——天文学、宇宙学、物理学、化学以及地质学长期积累起来的知识，来描述宇宙和太阳系的起源。在本章中，除了物理学、化学和地质学，我们还需要生物学，即研究生命的学科。

我们首先要讨论两个基本问题：生命是什么？它如何随时间的流逝而发生变化？只有通过描述生命如何在时间推移中经由自然选择（进化）发生变化，我们才能够讲述生命是如何出现的，因为生命的出现取决于无生命的化学物质通过自然选择形式发生的演化。最后，我们会简述生命如何通过多样化过程从细菌演化而来，直到进化为大型类人猿。下一章我们将讲述最近800万年的进化故事。