宇宙生物学问题 [复制链接]

第5版()
专栏：

宇宙生物学问题
苏联科学院院士　莫林
苏联宇宙航行员尤里·加加林和格尔曼·季托夫所开始的人直接进入行星际空间的事业，为现代科学认识我们周围世界展开了前所未见的前景。它标志着一系列知识部门进入了其发展中的新时代。它为关于生命的新的学术部门的诞生，为宇宙生物学的创立，建立了基础。
人们长期以来一直在设想，他们在广阔无垠的宇宙空间中不是孤孤单单的，在某些其它天体上也存在生命，甚至可能是高级形态的生命。
现在我们知道，我们地球上的生命，是作为我们行星整个历史发展的必然和不可分割的组成部分，作为这一发展的合乎规律的阶段而出现在我们地球上的。起先，它是以十分原始的生物形式出现。这种最原始的生物是我们行星上一切生物的鼻祖。但是，以后，它在进化过程中逐渐变化和完善，最后达到了在我们周围所看到的以及我们本身所达到的这样的完善形式。
当然，各个天体的发展应当经过十分不同的道路来完成，在无边无际的宇宙空间中也许存在大量极完善和极复杂的物质运动形式，这种形式我们现在甚至无法揣测出来，它们同生命以及我们在我们地球条件上所知道的一切根本不同。
然而可以设想，在多到无穷无尽的天体中，总会有一些天体应当沿着与我们的地球大致相同的进化道路发展，因此，我们无权把地球看作唯一的生命栖居场所。与地球生命相同的物质组织和运动形式，也应当在宇宙中的其它许多地点出现。
我们现在知道，同我们最接近的恒星之中，有许多都像太阳一样，周围有一些围着它们运行的不太大的暗天体——行星。这使我们产生了一个希望，即其中有一些是有生命的。可是，在宇宙飞行时代到来之前，这种引人入胜的希望只能建立在一般性想象的基础上，关于在这一个或那一个确定的天体上，包括在同我们相邻的行星上，有生命存在的具体资料，都还只具有十分间接的性质，不能以此做出确定无疑的结论。
人们研究得最多的，是行星表面存在的物理和化学条件。然后把它们同我们地球上的机体生存所必须的条件加以比较，由此得出在这一行星上可能存在生命的结论。完全可以理解，这一类结论是多么不可靠。
因为，我们不应当忘记，生物组织的形成，是它们同外界环境独特的相互作用结果。对于在其它天体上出现的机体说来，我们地球上的条件可能是不适合的，甚至是相反的。
此外，不仅环境影响到机体，而且机体在这种或那种程度上也会改变自己所居住的环境，使它适应于自己。有时这种适应会在广泛的宇宙范围内发生，使这一行星的整个生命圈发生变化，这就可以在天文观测中确定。但是在其它情况下，这种变化就只具有完全区域性质，从外面总的看来可能产生一种印象，即在这种情况下机体存在于不适于生存的条件中。
其它天体上有否生命问题，不应当基本上归结于解决机体可能在那些条件下生存的问题，而应当归结于研究在不同天体上物质进化的道路。如果在所研究的情况下，这些道路接近于我们地球的道路，那么生命就必然会在这一行星上发生和发展，虽然这个行星上的生命在这一发展中可能取得与地球稍有不同的组织形式。而在目前这一个或那一个天体上的生命发展所处的时期和阶段也可能与地球上的不同。
在我们地球上，在生命发生道路上的物质进化，经历了以下三个基本阶段。首先就是烃类化合物、最原始的碳化物的出现，这是形成目前组成生物体的其它更复杂的有机物的原始材料。
烃类化合物同含氮和含氧物质（特别是同水和氨）相互作用结果，变成了蛋白质、核酸、类脂肪物质等类型的复杂化合物。这种变化可以看作地球上生命发生道路上物质发展的第二阶段。由此所形成的有机物溶解于当时海洋的水中，形成某种“原始营养液滴”，而它在起初依然是没有生命的。
以后，在物质发展的第三阶段上，由原始的液滴分出了多分子类蛋白体系，它们能同周围的溶液相互作用，并在此基础上生长和分裂、这些体系的繁殖是在严格的天然选择控制下进行的。结果，它们内部的组织就越来越复杂，越来越完善。最后，这些体系就变成了初级的、最原始的机体。这些机体在许多亿年期间沿着大量分支道路继续进化，导致了地球上我们周围整个生物界的产生。
在进行宇宙飞行以前，我们利用摄谱方法可以在各种各样极不相同的天体上发现烃类化合物的存在。由此可见，这一种碳化物进化的第一阶段，在宇宙中到处都在进行。问题只在于，在我们这个恒星世界或我们的行星系中，什么样的天体上可能形成转向第二阶段、即形成极复杂的有机化合物阶段所需的条件。在宇宙飞行时代到来之前，我们在这方面了解得很少，因为要了解就必须进行直接化学研究。地面上唯一可以用来从事这种研究的物体，就只是从行星际空间飞到我们地球来的“天石”——陨石。
早在一百多年以前，维勒尔就从落在匈牙利卡巴附近的陨石中分离出了高分子有机物，这种有机物很像所谓“石蜡”。以后这一类研究进行得相当多。从很少达到我们地球表面的“碳质陨石”中成功地分离出了大量相当复杂的有机物：高分子烃类化合物以及它们的含氮、含硫和氧的衍生物。由于这一原因，过去有不少人提出这样一种设想，上述有机物是由于栖居在陨石上的机体分解结果形成的。然而现在有一切理由认为，这些物质是在没有生命的情况下在这里产生的，它是初始烃类化合物逐渐变复杂的结果。这样，我们在这里就遇到了上述的有机物质进化的第二阶段。
由于碳质陨石十分脆，由于它们大多数还未到达地球表面就焚毁了，因此它们是一种较难发现的陨石。但是，就只是由这样一些陨石就足以认为，在地球周围的宇宙空间中应当存在复杂的有机物。而现在人们还知道了行星际空间中形成这些物质的其它来源。
很容易理解，只有人直接进入行星际空间，才可能为我们提供必要的实际材料，来可靠地探讨在宇宙中实现有机物质进化第二阶段的道路，才有一切理由指望，很快我们在这方面的知识将比过去知道的多得多。
至于第三阶段——生物发生和发展的阶段，问题要复杂得多。要实现这一阶段，必须要有复杂得多的特殊条件，特别是需要有液态水和水域，这只有在温度同我们地球温度出入不太大的行星（例如火星和金星）的表面上才有可能。
足以发生生命的初始系统和由这些系统形成的机体的进化道路，应当是十分多种多样的。因此，我们只有直接访问了这些行星，或者至少从它们表面获得物质样品，才可能对有机物质发展的第三阶段进行可靠的探讨。
苏联宇宙航行员飞行所开创的行星际旅行时代，在这方面为我们打开了早先根本不能达到的前景。它使我们有可能认识不同于地球的生命形态及其发展道路。在这方面同等重要的是，我们在其它天体上是否会遇到发展程度比我们地球上的生物还要高的生物或更原始的有机物。这将使我们有可能现实地回顾我们的过去，甚或瞻望我们的未来。
但是，如果最后结果令人失望，我们在同我们相邻的行星上根本没有发现生命，那么这一否定结果对更深入地了解生命也将是十分重要的。它将使我们可以更好地探讨生命起源和有机物质进化道路的问题。
苏联生物学家怀着无限兴奋的心情跨入生命科学发展的新时代。