可自我复制的有机体可能会有共同的起源吗？ 第1页

将朊毒体那种类似结晶的过程视为“可自我复制的有机体”的话，准入门槛太低了，将会纳入各个时代不断出现的简单分子，绝对不可能追溯到一个共同的起源。

前生命化学的挑战是从少数原始底物中追踪生命关键组成部分的合成过程。2020年9月，一支研究团队报告了一种正向合成算法，可在一般公认条件下从水、氮气、氨、甲烷、氢氰酸等底物开始生成完整的前生命化学反应网络，包含已报道的和先前未确定的通往生物靶标的途径、非生物分子的合理合成。其中一些反应是研究人员实验验证的^[1]。

该网络表现出3种形式的非凡化学反应：
-网络中的分子可充当下游反应类型的催化剂；
-形成功能化学系统，包括自我制造循环；
-产生与生物分化的原始形式有关的表面活性剂。

该研究显示，亚氨基二乙酸之类相当简单的分子就可以开始反复的自我制造。

按照题目的标准，这就是人类拿无机物现场制造出了“可自我复制的有机体”，从而证伪“共同起源”——这还没动用“人类拿无机物合成核酸然后合成病毒之类”呢。

地球生命的太空起源说仍然是学术界经常谈论的话题，地球生命也不必都是在同一个时代起源的，现代地球的水域、地下仍然可能在进行有机大分子的自我制造，只是这个过程本就极度缓慢、难以和现代生物制造的有机大分子区分、很容易和现代生物的身体结合到一起去（例如被细菌摄入体内）。

如果不管病毒、类病毒、拟病毒、缺损干扰RNA、朊毒体之类非细胞结构的东西，将门槛设在“细胞生物”上面，现有的生物理论仍然反对“所有细胞生物均由同一个最早的可自我复制的有机大分子演化而来”。演化生物学会具体谈论的最古老的地球生命是“最后共同祖先”Last Universal Common Ancestor，简称LUCA，这是演化生物学上假定存在的生物，LUCA存在的证据和不存在的证据都是有的，谈论其存在和不存在的文章都可以发到nature上^[2][3]。即便LUCA存在，其也不是地球上最古老的生物，但地球上更古老的生物的遗传因子只有水平转移到了LUCA的基因组内，才能传递下来——这不包括病毒，有证据显示病毒早于LUCA出现，且在LUCA出现之前就经历了广泛的演化^[4]。

21世纪初，学者一般估计最后共同祖先生活在距今35亿年前~38亿年前，而我们发现的直接的古生物化石证据已经老到了34.8亿年前^[5]。2017年，科学家在加拿大魁北克的岩石中发现了37.7亿年前~42.8亿年前的筒状微小纤维构造，可能是远古海底热泉喷口处生物的活动痕迹^[6]。2018年，有研究根据分子钟将最后共同祖先生活的年代设置到了45亿年前^[7]。

• 在目前的理论下，地球自45.4亿年前形成，冥古宙开始。在45.2亿年前，地球受到体积约等于火星的天体造成的撞击，形成了月球，并从炽热的岩浆球状态逐渐冷却固化（计算表明需时1亿年^[8]）。44.1亿年前出现原始海洋。这一时期地质活动剧烈，火山喷发遍布地面、熔岩四处流动。
• 在41亿年前到38亿年前，地球可能受到了大量小行星与彗星的撞击。根据同时期的月球撞击坑推算^[9]，地球当时形成了22000个或更多的直径大于20千米的撞击坑、约40个直径约1000千米的撞击盆地、几个直径约5000千米的撞击盆地，地形平均每100年就受到显著破坏。冥古宙在38亿年前结束，内太阳系不再有大规模撞击事件。
• 也有研究认为上述阶段的撞击数量要少一个甚至几个数量级。

无论如何，LUCA可能在地球形成后4千万年时地狱般的环境里就自然形成了。在这样的情况下，“地球上第一个生命体”可能是本质上无从判定的，在远古地球上可能同时出现多处生命现象。

“第一个”还有额外的问题：生物个体的认定标准也是非常模糊的^[10]。

参考

1. ^ Synthetic connectivity, emergence, and self-regeneration in the network of prebiotic chemistry DOI: 10.1126/science.aaw1955
2. ^支持它存在的研究 https://www.nature.com/articles/nature09014
3. ^反对它存在的研究 https://www.nature.com/articles/nature09482
4. ^ https://doi.org/10.1038%2Fs41579-020-0408-x
5. ^ https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2013.1030
6. ^ http://eprints.whiterose.ac.uk/112179/1/ppnature21377_Dodd_for%20Symplectic.pdf
7. ^ http://palaeo.gly.bris.ac.uk/donoghue/PDFs/2018/Betts_et_al_2018.pdf
8. ^ 这意味着你很难去考察最后共同祖先之前的有机大分子的实态
9. ^ 月球面对地球的一面的大部分大型盆地，如危海、宁静海、晴朗海、肥沃海和风暴海，也是在这一时期撞击形成的
10. ^ 2020年的发展可以参照此处 寻找最小的生命单元：生物的“个体”如何定义？ - 神经现实的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/259342352