死與新生-射線與生命的起源(Radiation)-下

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 經過一週的連續實驗，包括胺基酸等物質於實驗中自然產生。米勒實驗得到重大的成功和啟示，但也多處備受質疑，其中之一便是，電弧放電雖是實驗室中方便的能量來源，米勒所施加的電能卻多於自然界中閃電的能量。

這時便有另一個遠比閃電更強大的能量來源可擔負此一重任，那便是來自太陽的X光（X-Ray，波長0.1～10nm）與紫外線（Ultraviolet，UV，波長200～400nm）。

X光和紫外線的存在猶如雙面刃，它們能提供複雜有機物質形成所需要的能量，卻也能如前所述，破壞生物的遺傳物質；雖說突變可以成為天擇的材料，但突變若來的又快又多，導致原始生命的死亡，那也就沒有天擇可介入的餘地了。

尤其根據恆星的生命史來推算，35～40億年前的太陽亮度雖然只有現今的75%，但卻釋放出更多的X-Ray和UV光。那麼，太古時代的最初生命，要如何避開這來自天空的危機呢？

答案再簡單也不過，便是『水』。

根據計算，遺傳物質在太古時代海平面受到射線破壞的機率遠高於現代，但若是水深30公尺處，其機率就會降至與現代海平面相仿。平凡無奇的海水只要深度夠，也能阻擋強烈的太陽輻射，提供生命出現的安全場所，因此生命可能起源自水深10公尺以下的海洋沉積物，而非一般所認為的，出現於海平面的懸浮物質中。

而要到了20～22億年前左右，光合生物出現，原始大氣中才開始累積氧氣，並進一步形成可吸收紫外線的臭氧層；加上太陽所發散之輻射逐漸減少，生命才終於獲得離開海洋朝陸地發展之機會，而逐漸演化成現今的生物世界，這便是所謂的伯克納-馬歇爾假說（Berkner-Marshall hypothesis）。射線對於生命演化的影響，恰巧提供了中文俗諺「水可載舟亦可覆舟」的有趣例證，而「載」與「覆」之間，竟只是眾多環境因素的碰巧結合，對於生命出現之奇，又怎能不再多一份敬意呢？

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