導航雲台書屋>>百科書籍>>托馬斯>>細胞生命的禮讚

雲台書屋

世界最大的膜


  站在月亮上遠望地球,讓人驚訝得斂聲屏氣的事兒是,它活著。從照片上看,近景中乾燥的、備受擊打的月球表面,死沉沉如枯骨。高高地漂浮於天際,包著那層濕潤的、發光的、由藍天構成的膜的,是那正在升起的地球。在茫茫宇宙的這一方,唯它才是生機四溢的活物。假如你能看上足夠長的時間,你會看到大塊盤旋的白雲半掩著陸地,陸地隱現於白雲之中。假如你能看到從很遠古的地質紀年的演化,你就會看到大陸本身也在移動,看到它們在地火的推動下,在地殼的板塊上漂移。看上去,地球就是一個有組織的、自成一體的生物,滿載著信息,以令人歎羨的技巧利用著太陽。

  在生物學上,從無序中理出秩序的,是膜。你須能獲取並抓住能量,貯存起準確的需要量,然後再把它均衡地釋放出來。細胞會這樣做,它裡面的細胞器也會這樣做。每一個生命集合都在太陽能的粒子流中搖擺不定,從太陽的代謝物中攫取著能量。為了活著,你必須能夠跟平衡抗爭,能夠保持不平衡,積聚能量以抵抗熵的增加。在我們這樣的世界上,只有膜才能處理這樣的事務。

  地球活起來之後,它就開始構造自己的膜,其基本的目的就是處理太陽能。起初,在地球上由水中的無機成分合成□與核甘酸的前生物期,除水以外再沒有什麼東西來遮擋紫外線的輻射。最初的稀薄大氣直接來自地球慢慢冷卻時的排氣過程,其中只有絲絲縷縷的幾乎察覺不到的氧氣。從理論上講,水蒸汽在紫外線的作用下也能發生光解而產生氧氣,但量不會多。如尤里(Urey,H.C.,1893-1981,美)指出,這一過程會有自我限制的作用,因為,光解作用所需的波長正是氧氣所屏蔽的波長。氧氣的製造幾乎一開始就被切斷了。

  氧的製造需等待光合細胞的出現。它們生存的環境.必須有充足的可見光以便進行光合作用,同時又必須遮蔽,不受那致命的紫外線的照射。伯克納(Berkner,L.V.,1905-1967,美)和馬歇爾(Marshall)推算出,綠色細胞必須生存在約十米深的水下,很可能是在水塘裡,這些地方水比較淺,沒有很強的對流(海洋不可能是生命的起源)。

  你可以說,向大氣釋放氧氣是進化的結果。你也可以反過來說,進化乃是有了氧氣的結果。你怎麼說都通。一旦光合細胞——很可能相當於今天的藍綠藻——出現,未來的地球呼吸機制就形成了。從前,大氣中氧的水平增高到今天氧氣濃度的百分之一時,地球上的厭氧生物便受到了威脅,下一步,不可避免地要出現帶有氧化系統和ATP(三磷酸腺甘)的突變型。有了這些,我們來到了一個爆炸性發展的階段,千萬種會呼吸的生命,包括多細胞的生命形式就可以滋生繁衍了。

  伯克納提出,曾有過兩次這樣的新生的爆炸,像大規模的胚胎學的轉化一樣;兩次飛躍都有賴於氧的水平突破某一臨界值。第一次飛躍,氧的濃度達到了現在水平的百分之一,遮擋住相當的紫外線,使細胞能夠移居到河湖海洋的表層水域。這一變化發生在大約六億年以前的古生代前期,這一時期的地質記載中海洋生物化石陡增證明了這點。第二次飛躍,出現於氧的濃度達到今天水平的百分之十的時候,距今約四億年,這時,已經形成一個足夠強大的臭氧層,減輕了紫外線幅射,使生命可以從水中出來,移居到陸地上。從此以後,生物的發展便暢通無阻,除了生物創造性的限度外,再沒有什麼能限制物種的發展了。

  還有一件事說明我們極其有福。氧氣吸收的,正是紫外線光譜帶中對核.酸和蛋白質最具殺傷作用的部分,而同時它又允許光合作用所需的可見光充分通過。如果不是氧氣的這種半透性,我們不會這樣進化起來。

  從某種意義上說,地球也呼吸。伯克納提出,氧氣的生產和二氧化碳的消費,也許存在一個循環的過程,這個循環有賴於地球上動植物的相對繁盛,而幾次冰期則代表呼吸的暫停。植物的過分繁茂可能曾使氧的水平高於今天的濃度,於是相應地引起二氧化碳的耗竭。二氧化碳含量的下降可能損壞了大氣層的「溫室效應」。二氧化碳溫室效應為大氣層保持著來自太陽的熱量,溫室損壞,熱量就從地表輻射散失。氣溫的下降又反過來抑制了很大部分生物的生長。一陣長長的歎息,氧的水平可能下降了百分之九十。伯克納推測,這就是使大型爬行類動物所遭到的災難。它們的塊頭在一個含氧豐富的大氣環境中還不成問題,但此時它們遭到了氧氣耗盡的厄運。

  現在,我們有離地球表面三十英里處的一層薄薄的臭氧層。它保護我們不受致命的紫外線的損害。我們很安全,通風良好,安然無恙。如果我們能避免那些可能亂鼓搗臭氧層、或者可能改變二氧化碳濃度的技術的話,氧氣還不是我們的大患,除非我們放手進行足夠次數的原子爆炸,去殺死海洋中的綠色細胞。如果我們這樣幹,當然,那就是拉著絞繩往自己脖子上套。

  大氣是全然沒有人情味的,本來很難跟它動感情。然而,它卻又實在是生命的一部分,也是生命的產物,就像葡萄酒和麵包。總的來講,天空是奇跡般的成就。它在運行著,就它的設計功能來說,它就像自然界的一切一樣運行無誤。我不相信任何人能想像出什麼辦法使它更加完善,我們能作的,也就是偶爾把某一塊雲從一處移往別處。用「偶然」來解釋天空這樣的宏偉建築是解釋不通的。葉綠體的出現,也許有點幸運的成分,然而,一旦這些東西登場,天空的進化就絕對是命中注定了。「偶然」暗示著有替換物,暗示著有其他的可能性、不同的出路。在腮、鰾、前腦之類細節問題上,「偶然」可能起了作用。但天空的造成不會是這樣。對於它,簡直就沒有別的出路。

  我們應該稱頌現在這樣子的天空:就它的大小、就它功能的完美,它都是自然界萬物之中最偉大的、無與倫比的協作成果。

  它為我們而呼吸。它還為我們的歡樂保護著我們。每天都有幾百萬個隕星落入這層膜的外層,由於摩擦它們被化為烏有。沒有這層屏障,我們地球的表面早就會像月球表面一樣,在流星的轟擊下化為齏粉。儘管我們的感受器還沒有靈敏到聽見那轟擊,但我們還是感覺到了,我們會感到安慰:那聲音就在我們頭頂上,就像萬點夜雨敲打著屋頂。

  
上一頁 b111.net 下一頁
雲台書屋