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    ·Chapter XIII Qrigin of Life·

    现在所有的植物学家都一致承认这个植物生命之最重要的作用,一切有机生命、一切有机构造之根本的作用,是个纯粹的化学作用(从广义说来亦可谓之物理的作用),并且一致承认这里面绝没有什么特殊的活力或是神秘的造物者(像那著名的“生命机器师”),以及其他超验的动力。

    海克尔1865年8月赴黑尔戈兰岛科学考察途中与同伴的合影,右一站立者为海克尔

    生命起源的问题,是个最重要的而且最有趣的,然而又是个最困难的最复杂的。为这个问题,人类已经费了几千年的心血了。除了意志自由、灵魂不灭等问题之外,再没有如生命起源问题这样异说纷纭、至今不决的了。也再没如这个问题这样,连卓绝的思想家也意见相差到如此之远,陷溺谬说到如此之深的了。这一半是由于这个问题极难下严正的科学上解决,一半是由于这种纷争里观念混乱,缺乏明了合理的识见,而现行宗教的信仰信条又威不可当。

    (生命起源之奇迹)最省事最直截了当的法子就是信仰,只要肯相信个超自然的创造,这问题就算解决了。然而今日再要找一位主张这样学说的科学家,也就很难。那位得天极厚的路易·亚搿西兹1858年著的《分类论》就是如此做法,他这部书和达尔文的《种之起源》差不多同时出版,以神秘的见解说生物学上一般问题,和达尔文正相反对。据亚搿西兹说,动植物的每个种类,都是个“造物主的具体思想”。

    马尔堡(Marburg)的魏刚德(Wigand)和奇尔(Kiel)的莱因克两位植物学家,近来把那天上造物主的行动大加限制了,他们只承认造物主创造原始的细胞,以为这造物主赋予细胞以发达为高等有机体的力量。魏刚德以为每个种类的起源都是由于个特别的原始细胞和其极长的系统上发达,莱因克却主张是个许多种类合成的支派。他们这种近世的“创造说”和亚搿西兹的话一般的都是没有科学上价值,他们一般的都是迷信。

    (不可知论)又有许多科学家的意见,和这种不合理的迷信全然不同,他们以为生命起源的问题是个解决不了的,超乎人类智识以上的问题。达尔文和蔚萧就是这“不可知论”的代表,他两位主张最初有机体的起源我们绝不知道,并且绝不能知道。例如达尔文的《种之起源》里说他自己“对于根本精神力,即生命自身,绝不能有所说明”。这竟是放弃责任,把一个该要和其他进化问题研究得一样清楚的科学上大问题置之不论了。我们地球上的生命起源,算是地球历史上的一个固定点。然而科学家要是不肯去研究,还有什么说的呢?许多著名的近世科学家都还是主张“不可知论”,他们多少也有些相信这生命起源是个自然现象,但是都以为我们现在还没有法子可以去说明。

    (生命起源为宇宙大问题)更不同的就是那第三种的态度,取这种态度的,以为生命起源的问题,是极端的难得解决,却也还不是不能解决的。慈波亚·李蒙就是取这种态度的,他把生命起源算做第三个大的宇宙问题。研究这个问题的近世科学家,其对于解决法的意见虽然是各有不同,对于解决之可能,大多数的意见却也都一致的。我们先要举出两个相异的假说,一个可以叫作“永久说”,一个可以叫作“自生说”或是“自然发生说”。照“永久说”讲来,有机生命是永远有的,照“自生说”讲来,只是一定时期里发生的。“永久说”有两种迥然不同的形式,一个是取二元的根据,一个是取一元的根据。海尔姆何尔慈是前说的代表,卜理埃尔是后说的代表。

    (二元的永远的臆说)1865年,赫尔曼·埃伯尔哈德·理希特尔(Hermann Eberhard Richter)倡导一个假说,道无限的空间里布满了生物的胚种,恰似布满了无机体一般,生物和无机体都是永远发达的。这无所不在的胚种,要是遇着了成熟的可以居住的天体,这天体上的热度湿度适于他的发达,他就发生生命,可以成个生物的全世界。理希特尔以为这种无所不在的胚种是有生命的细胞.就定了一条原理: 一切生物都是永远的,都是来自一个细胞的(Omne vivum ab ternitate e cellula)。植物学家安同·凯尔纳尔(Anton Kerner)也和他差不多一样,硬说有机生命是永远的,是和无机界全然独立的。但是凯尔纳尔给这假说以无定的形式,遭着许多极大的难关,弄得没有人肯承认这种假说。

    然而这“宇宙生物的假说”(cosmozoic hypothesis),后来经海尔姆何尔慈和汤姆生勋爵[Sir W. Thomson(Lord Kelvin)]两位最著名的物理学家倡导起来,又很盛行的了。海尔姆何尔慈1884年立了个可选项,说道: “有机生命要不是起于一时定就永远的。”他主张是永远的,他的论据就是我们不能用人工制造生物。他假定那回翔于天空中的流星上可以含有有机体的胚种,这些流星碰巧可以落到地球或其他的行星上,就在这上面发达起来。海尔姆何尔慈的这种“宇宙生物的假说”是不可信的,因为太空中的物理状况(极端的温度、绝对的干燥、全无空气等)绝不容原形质在流星上作有机的胚种,具生活的能力。况且这个假说在理论上也是无用,因为他不但没有解决有机生命起源的问题,反而耽搁了别人的解决。要是一直再追求下去,就引到了纯粹的“宇宙二元论”了。

    (生命永久说)费希纳(在1873年)和卜理埃尔(在1880年)又另外想出一种和这个极不相同的“生命永久说”来。这两位科学家都把“生命”这个观念扩充到宇宙的全体,都不承认向来所划定的有机无机之区别。费希纳甚至把宇宙的全体和其中的各个单体都认作有意识的,把有机的个体只当做大宇宙有机体的一部分。他有些神神秘秘的把“有意识的上帝”这个观念和“有生命的宇宙”这个观念连到一起,所以他的学说是“泛灵论”的,同时又是“泛神论”的。卜理埃尔和他大致相同,也把“生命”这个观念扩张到宇宙全体,也把宇宙认为一个有机体。他把他的理论用作个表象的意义,我在第二章里已经说过,这是不能实用的。卜理埃尔把那初形成地球的灼热大块认作个大有机体,把他那回旋的运动(即引力的能力)叫作“生命”。说这大块渐渐冷了,那重些的金属类(死的无机物)就分离出来,剩下的就先变成简单的、后变成复杂的炭化物,最后就变成蛋白质和原形质。把“有机体”三个字这样扩大起来,在生物学上很难得承认的。这徒然是愈弄愈混乱,教那在实际上所必须、在理论上所当然的生物学和“无生物学”之区别更难得划分。

    (原生之臆说)据我们的意见,若是“生命永久说”不比“神造说”的价值高些,要答解生命起源的大问题,那就只得我所统称为“自生说”的第三派学说了。这派学说的出发点略述如下: (一) 有机生命处处都是靠原形质的,这原形质是一种有黏性的化学上实质,以蛋白类和水为主要成分。(二) 这种活实质之特殊的运动,就是我们所谓有机的生命,是物理和化学的作用,这种作用只能起于一定的温度之间(在水的沸点和冰点之间)。(三) 出了这限度之外,有机生命在某种境况之下可以潜伏的支持得一时(假死、潜生活等),但是这潜伏状态大抵也只限于很短的时间。(四) 这地球也和其他行星一般,曾经长久是灼热的,有几千度的热度,活有机物(黏性的蛋白质物)不能在这上面生存,所以不可能是永久的。(五) 有机生命出现之第一个要件,那流质的水,不等表面地壳冷到沸点以下是不能形成的。(六) 在这一发达程度里所首先起的化学作用,必然是“接触作用”,由这作用生成蛋白化合物,最后生成原形质。(七) 照这样生成的最初有机物,只会有那制造原形质的“摩内拉”,一种无组织无器官的有机体;活物质形成个体的最初形式,大约总是那同种类的原形质小球,像那某种真正的“克罗马塞亚”(克罗阿珂加斯)。(八) 最初的细胞是后来再由这种原始的“摩内拉”以中央“核原形质”和周围“细胞体原始质”之区分而发达出来的。

    严密的科学上意义之“无生发生说”或“自生说”等一元的假说,是我于1866年在《一般形态学》的第二卷里首先创立的。这“自生说”之确实的根据,就在我所讲的“摩内拉”里,这极简单的无器官的有机体,直到那时候都被人轻轻看过,置之不论。要把生命起源的问题下个自然派的解决,不似寻常由细胞起手而由这种无组织的生物质细粒起手,这“摩内拉”就是根本上的要件。细胞这类有核的初等有机体,不能算最初的自生的生物,这一定是后来由无核的“摩内拉”进化出来的。我于是在我的《摩内拉说》(1870年)里把这种初等的有机体作个很周密的研究,后来又在《系统发生学》的第一编里极力把他详细阐述出来。于原形质之最初的生成和其无机的基础等化学上问题,爱德华·卜佛留格尔(Edward Pflüger)曾有些有价值的考究,认青素基为活原形质的主要成分。所以这种学说可以分为相异的两级,就是我自己早先的“自生说”,和后来的“青素说”。

    (无生发生说即摩内拉的假说)我1866年所首倡,后来著作里所详说的那“无生发生说”或自生说,是直接诉之于近世植物生理学上所确定的生物化学上事实的。这种事实里最主要的就是一件,虽是活的绿色植物细胞,也有制造原形质作用,即炭素同化作用之综合的能力。换言之,就是他能以化学上综合作用和还原作用,由水、炭酸、硝酸、阿摩尼亚等简单的无机化合物,造成我们所叫作“原形质”,视为能动的活实质和一切生活机能之真正物质基础的蛋白化合物(参看第六章)。现在所有的植物学家都一致承认这个植物生命之最重要的作用,一切有机生命、一切有机构造之根本的作用,是个纯粹的化学作用(从广义说来亦可谓之物理的作用),并且一致承认这里面绝没有什么特殊的活力或是神秘的造物者(像那著名的“生命机器师”),以及其他超验的动力。在日光的势力之下起这种显著的“创造有机作用”之微细的化学实验室,在极简单的植物,即“克罗马塞亚”里,不是那同种类原形质小球(克罗阿珂加斯)之全体,就是其青绿色表皮层上活跃的色素原理[色素小胞(chromatophore)]。然而在大多数的植物里,这种还原作用的实验室却是那“色素小胞”,这种“色素小胞”是由细胞之其余的原形质分化出来的,即细胞之不透明内部的无色小球状白黏质,或其透光外部的绿色叶绿质细粒。我的“自生说”,只说那每个植物细胞在日光下晒着的时候每秒钟所起的,并且已经变成绿色植物细胞之“遗传习惯”的这种制造原形质的化学作用,是在有机生命初起的时候自己发达出来的,换言之,这是个接触作用(或是类似接触作用的一个作用),其物理的和化学的状况是那时候无机自然界的状况里所具足的。

    (细胞原形质说)我的这种假说,20年前由植物学大家雷吉理的赞成,已经得确实的证明了。他1884年著的《机械的生理的进化论》,对于我1866年所倡导的生命自然起源之主要观念,尽都赞成。他把这些观念编成一条原理如下:

    有机之起于无机,首先不是个经验和试验上的问题,而是从物质不灭、能力不灭等法则上推求出来的一件事实。物质界里一切事物如果是有因果的关系,一切现象如果是起于自然的原理,那成毁于同一物质的有机体就必然是由无机化合物生出来的了。

    这位著名的科学家、深邃的思想家之这样尽善的明晰的言论,那班常常要骂一元的自生说为未经证明的臆说,或是认这个问题为不可解决的“严正”科学家,该要紧紧记着才是。雷吉理更进一层,把这里面微分子的顺序作了个渊博的研究,把研究的结果合拢来成为他的那“细胞原形质说”。他确信有机体初起的时候,那原形质极小的同种类分子之一定的自起的配列,是最为要紧的。据他的意见,这些“密塞拉”(micella)是晶质的分子群,结成各样丝状的和平行的条子。

    (“管状生原”的假说)1899年卢德维希·曾德尔(Ludwig Zehnder)著了一部《生命之起源》,照样想把自生说的过程加以物理学的说明,并且归之于分子的机械的构造,说得更加精细。他以为那最小最低等的生命单位(即雷吉理的密塞拉丝、魏兹曼的生原、我的生质微分子)是个管状的,所以叫他做“管状生原”(fistella)。他想象着这种看不见的分子构造是有成百万的在细胞的原形质里整整齐齐的排列着,其分化的状态是有的司渗透作用,有的司伸缩作用,有的司传达刺激,各司各事的。这个分子的假说,也和雷吉理等人的著作里一般,其价值就在激励我们要去以物理学的原理说“自生说”上原形质微分子配列、运动的方式。

    (青素说)1875年,生理学家卜佛留格尔的《活有机体中之生理的燃烧论》里,作了个更有趣更可贵的研究,想要直探“自生说”里化学作用之蕴奥。他的学说之出发点是: “原形质是一切生活现象之物质基础,这生物质的性质是由于蛋白质(无论视为化学单位,或视为各种化合物之混合物)之化学上性质。”然而卜佛留格尔把那造成一切有机体的原形质之活蛋白质,和那鸡蛋等类里的死蛋白质截然分开。只有那活蛋白质(即原形质)自己微微分解并且很受外界的刺激影响,至于那死蛋白质,若在相宜的状态之下,可以久久不变。活蛋白质如此脆弱易坏的原因是其微分子中的酸素,就是那吸进原形质微分子内部,引起分裂,环绕原子四周,破坏新群落的酸素。

    原形质之如此快的分解,和分解时之发生炭酸,其真正原因是在青素1,这青素是一种一个炭素原子和一个窒素原子的合体,要再和钾结合,就成那著名的毒质青化钾。活蛋白质和死蛋白质之不含窒素的分解产物大略相同,但是其含窒素的产物就全然不同了。尿酸、肌酸、鸟嘌呤以及其他原形质之分解的产物,都含有“青素基”,其中最重要的,就是1828年吴来尔(Whler)所发见的,那可以由青化物里用人工造出的尿素。我们由此可以断定,活蛋白质里一定都含有“青素基”,那作滋养物的死蛋白质里却没有。说“原形质之许多特殊生活性质是青素给的”这个信念是由青酸(CNOH)等青化物和活蛋白质之间的许多类似处证明了的。这两种物体,在低温度里都是液体透明的,两种物体见了水都化为炭酸和“阿摩尼亚”,两种物体分解了都发生尿素(这是由于原子的分子内变化,并非由于直接的酸化)。卜佛留格尔说: “这两种实质是很相似的,我简直可以把青酸叫做半活的微分子。”这两种实质一样的以原子之连接而生长,同种类的原子群联结成锁链状的很多。

    关于“自生说”和其物理的基础,在化学的事实上还有一件特别有趣味的,就是青素和其化合物(青化钾、青酸、水素青化物等)非在白热里不能生成,换言之,就是要把那必须的无机窒化物放入赤灼的煤火里,或是把这混合物热到白热点的时候才行。蛋白质之其他的主要成分,像炭化水素或是“酒精基”,也可以由热调和而成的。卜佛留格尔说: “这样看来青化物之可以在地球全部或一部白热或高热时生成,这是件再明显没有的事了。我们也就晓得一切化学上的事如何都把火当作个以综合作用产生蛋白质组成分子的力了。所以生命是生于火的,生命出现的主要条件是和地球为火块的时候相关的。我们只要想想地球表面慢慢冷却的那种计算不来的长时间,就晓得那青素和含青素的化合物,以及炭化水素,有很够的时间,很多的机会,可以尽量发挥其变换位置构成‘原子列’的大倾向,并且和酸素合力,后来又合着水和盐的力,进化成这种活物质,自己能分解的蛋白质了。”关于活物质,有句话要郑重说明,就是青素在白热时之生成,和含水的活原形质之出现,这中间必然还有一串很长的化学上“中间阶级”哩。

    卜佛留格尔的“青素说”和我的“摩内拉说”不但不冲突,并且他对于原始的生物发生之最初程序(即蛋白质生成之最初的预备时期)那种精细而且周密的科学上研究,反倒足以补我“摩内拉说”的不足。近来脑伊迈斯特尔和其他活力论派对于青素说的攻击,这倒要请读者紧紧... -->>

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