死與新生-射線與生命的起源(Radiation)-上

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死與新生-射線與生命的起源(Radiation)-上
台北縣立中平國中自然與生活科技領域教師李佟位老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
 

 提到「輻射線」、「放射線」,你會聯想到什麼呢?多數人立刻浮現腦海的會是核爆的巨大蕈狀雲,以及之後的一片死寂。確實,俗稱的射線,即是帶有高能量的電磁波,照射過多劑量的話,可能破壞DNA、誘發突變與癌症,甚至導致生物體死亡。但這樣一個令人望而生畏的現象,在生命演化的歷程中,卻扮演了舉足輕重的角色,而且,並不一定帶來負面的效應,而可能是極其重要,不可或缺的。

地球形成初期,會不會立刻有生物產生呢?在一顆滾燙的岩漿星球上,答案當然是否定的;但若等地殼冷卻穩定之後呢?答案仍然是「否定」。

形成地球的元素中,有許多是所謂「放射性同位素」,它們具有不穩定的原子核,會持續的「衰變」,直到形成穩定的元素為止。衰變的過程中,便會不斷的自原子核中釋放出α粒子、β粒子和γ射線,其中又以γ射線的能量與穿透力最強。唯有靜待多數的放射性同位素衰變完畢、環境背景中的射線量大幅降低後,生命才有出現的可能。這也就是地球推估年齡42億年,與生命出現的大致年代(32~35億年前)之間,有長達數億年落差的原因之一。

談到生命的起源,最經典的莫過於米勒-尤列實驗(Miller-Urey experiment),研究者將水與推測的原始大氣成分(比如甲烷、氨、氫氣等)密封於無菌燒瓶內,並以電極通電產生火花,模擬閃電。

請參閱死與新生-射線與生命的起源(Radiation)-下

參考文獻:
Sagan (1961) On the origin and planetary distribution of life, Radiation Res., 15, 174-192.
Cnossen , Sanz-Forcada, Favata, Witasse, Zegers and Arnold (2007) Habitat of early life : Solar X-ray and UV radiation at Earth’s surface 4-3.5 billion years ago, Journal of geophysical research, vol. 112,1-4
Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page 條目:radioactive isotopes、X-ray、Ultraviolet、GammaRay、Miller-Urey experiment

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