體內的太古之海-4

很多人都知道，

蛋白質是由胺基酸組成的，DNA跟RNA則是由核甘酸組成的。

換句話說，蛋白質跟DNA或RNA，都是像火車一樣，可以拆成一節一節的結構。每一節車廂外表看起來很像，但卻又不盡相同。

再進一步就是，每個蛋白質之所以不一樣，就是因為這些車廂的組成不同。同理，DNA跟RNA也是如此。

這樣可以拆成單獨一個一個小單元的構造，在生命的起源以及演化上，是一種很重要的特性。執行生命現象的主角(蛋白質)和生命的核心(核酸)都有這樣的類似結構，這真的太神奇了。




老實說，真正體會到這點，並且開始思考這系列文裡的一些觀念，正是讓我大學那時修的分生沒被當掉的轉捩點。因為，教分生的教授也剛好都特愛考這纇DNA、RNA、蛋白質的比較。所以，多讀書，然後做做白日夢，也是對學科學有幫助的。

...言歸正傳，有本老書叫作「自私的基因」(The Selfish Gene)。

在這裏，我想要借用該書作者Dawkins博士提出的概念，加上一點自己的想法，來聊聊生命起源的問題。

簡單來講，在Dawkins的假設裏，所有目前存在於地球上的生物，都只是其基因(遺傳物質的)「載體」或「生存機器」。這些載體生存的目的，就是為了確保能夠讓體內的遺傳物質繼續複製下去。

這說法帶來的衝擊在於，以前人們認為遺傳物質只是構成生命體的一部份，是做為生命體的繁殖「工具」而存在。現在卻反客為主，宣稱遺傳物質才是生命的「本體」，整個生命體只不過是為了複製遺傳訊息而存在的工具。

當原始的遺傳物質在太古之海出現的時候，它們或許可以自行由這太古之海裡取材料來合成，讓自己「變大」（就像火車加長）。

時間久了，各種不穩定的結構逐漸被淘汰，被淘汰掉的結構，自然分解而回歸汪洋之中。前面說過，蛋白質和遺傳物質都像火車，都是一節節的車廂構成的。這些分解掉的車廂，可以再跟其他車廂組合，成為一列新的火車。久而久之，相對比較穩定存在的那些結構體，會漸漸變成主流。

但是，那太古之海裡用來組成這些結構的「原料」(車廂) 也是有限的。於是，「競爭」開始了。

這「競爭」無關所謂意志，因為我們今日所定義的「生命」在那時根本還不存在。

有的遺傳物質結構跟某些蛋白質有很好的親和力，它們很容易結合在一起，讓這遺傳物質結構能更穩定，存在更久的時間。

逐漸地，這太古之海裡的遺傳物質，每個都能跟蛋白質有很好的結合。

後來，出現了某群蛋白質（用今日的眼光來看應該是酵素），可以用來破壞這種組合。這可能掀起了這太古之海裡的第一場「大滅絕」。無數的遺傳物質結構因此被摧毀。這時，或許有些包埋於一層脂質裡的結構因為多了一層保護而倖免於難，或許這就是細胞膜與胞器的最古老原型。

還有一個非常重要的關鍵是，在某些蛋白質的幫助下，遺傳物質開始能夠把自己的結構，與蛋白質產生對應。前面講過，遺傳物質跟蛋白質都像是火車，都是車廂一節節組合起來的。現在出現了一種系統，能夠把這遺傳物質的車廂，轉換成蛋白質的車廂，進一步做出一列完整的（蛋白質）火車出來。

這樣做有何好處？淺白的擬人化說法就是：既然這蛋白質對我的存續如此重要，那我自己來合成不是更方便？

這個關鍵步驟的達成，使得原本各自複製的兩個系統（蛋白質與遺傳物質）開始連在一起，也就是最原始型態的轉譯(translation)。

雖然沒人知道，發生了這麼多神奇事蹟的「太古之海」到底長什麼樣子，但我們可以確定的是，地球環境一直在變化。

也許在某個時間點，海裡的環境也慢慢改變，變成讓各種複製作用變得比較難以隨機進行。此時，這些用膜包覆各種蛋白質與遺傳物質的原始細胞，藉由在膜內保存了原本太古之海的環境與特性，讓自身的複製得以繼續下去......

當然，以上的只是純粹想像，沒人確定到底怎麼發生、還有確切發生的時間順序。每一個看似簡單的步驟，單純依機率來走的話，也許都要花上數百、數千萬年的時間。

真的去想想這些東西，才會體會到什麼叫做自己的「渺小」。

到最後，我們所熟知的生命終於出現了。單細胞生物開始可以在地球上留下化石，留給古生物學家考證的基礎 (傳說結束了，歷史才剛剛開始)。

話說回來，若是以Dawkins的觀點加上演化論來看，那些在遠古海洋裡形成的DNA，其實至今都未曾消逝。它們藉由精準的不斷複製，超越了本身存在的物理限界，能夠橫越數十億年不滅。

而那個孕育著原始生命的太古之海，至今仍舊在你我的細胞內翻騰著。

(全文完)