今天，在地球上，我们的星球上有着丰富多彩的生命。每一个幸存的生命形式似乎，在某种基本方式上，与其他生命形式相关；生命似乎有一个普遍的共同祖先。当我们在时间上走得越来越远，例如从化石记录中，我们可以看到生命是：
不那么复杂，
差异化程度较低，
在它的遗传密码中有少量的独特序列，
而且，如果我们回到某个临界点之前，我们现在所认为的导致人类进化的许多关键性的发展是缺乏的。
在某个时间节点上，哺乳动物是不存在的。在此之前，生命只存在于水中，而不存在于陆地上。在此之前，性还没有进化；在此之前，所有的有机体都只是单细胞的。然而，就我们在地球上所能追溯到的时间而言，我们还从来没有到过这样一个时代：我们可以以任何程度的确定性说生命不存在。它提出了一个巨大的可能性：地球上的生命起源于宇宙的其他地方，甚至在地球形成之前。这不仅是可能的，而且随着地球上生命的进化，现在有可能为银河系和宇宙中的其他地方提供种子生命。
这个被称为“泛种学”的想法，曾经被嘲笑为伪科学，但现在已经坚定地回到了科学主流。这就是为什么我们必须记住这种迷人的、推测性的、但令人信服的可能性的科学。
在地球上，地表、海洋、大气层，甚至是被淹没的深海和地下都充满了生命。除了单细胞生命形式外，还有遍布地球生物圈的大型真菌、植物和动物。随着时间的推移，我们可以了解到，随着时间的推移，生命变得越来越复杂，但我们还没有在地球上遇到一个我们的星球上没有生命的时代。
我们通常认为，地球上过去生命的证据来自化石，这些化石是沉积物（通常是在水下的水下环境中）沉积在生物体顶部时产生的。当沉淀物凝固成沉积岩时，这些生物就会分解，留下它们的化石遗迹印在岩石上。因为早在地球地质历史上，我们就发现沉积岩中含有化石。虽然许多这样的岩石通常可以追溯到数亿年前，但也有一些可以追溯到十亿年或更久。在我们的地质历史中，我们找不到没有生命存在的时代。
但在很长的时间内，特别是在上面有许多岩层的情况下，沉积岩将开始变质，或改变其化学组成。如果一块岩石只是部分变质，它可能还含有化石，但一块完全变质的岩石根本就没有化石。这可能会让你们失去希望，得出结论，一旦我们回到地球历史上约20亿年的过去，就没有任何办法来判断我们的星球是否有人居住。
但总有办法的。
你以前听说过碳年代测定法，我们可以用不同碳同位素的比值来估算有机物质的残余物停止生物过程已经有多久了。你测量两种不同同位素的比值：碳-12和碳-14。碳-12是稳定的，但碳-14是由宇宙射线碰撞在高层大气中产生的。当你活着的时候，你呼吸和摄取这两种形式的碳；当你死的时候，碳-14会衰变（半衰期约为年），不会被取代。因此，当你测量这个比率时，你就可以知道一个特定的有机体死亡的时间，大概在10万年前左右。
但是还有另一种形式的碳：碳-13，它和碳-12一样稳定，约占地球上碳的1.1%。至少，据我们所知，活的有机体优先吸收碳-12而不是碳-13，当我们观察酶的代谢活性时，我们看到了一个原因：它们与含有碳-12的分子比碳-13的分子更具反应性。
当你观察一个古老的碳源时，你可以非常肯定，如果它含有标准量（1.1%）的碳-13，它可能是由无机过程产生的。但如果它的碳-13减少，碳-12相对增加，这就很好地表明你已经发现了有机生命形式的残余物。
当科学家寻找古老的生命遗迹时，他们寻找沉积在高度变质岩石中的石墨。这种方法使我们根据来自地球岩石的证据，将生命的出现推回到38亿年前，也就是地球形成后的7.5亿年。但是研究锆石中的石墨沉积——其中一些已经有41亿年的历史，甚至可能更久——显示出同样的碳-12增强，而碳-13则是以牺牲碳-12为代价的。
这至少告诉我们，地球上的生命很可能要追溯到很久以前：那时地球还不到其当前年龄的10%。大多数人认为这意味着生命在地球历史上很早就出现了，甚至可能在最原始的阶段。但还有一种可能更令人着迷：也许我们在地球上发现的生命并非起源于地球，而是在它之前形成的。
也许，一旦地球形成，就有非常原始的生物来到地球，发现它们可以在这里生存和繁殖，这就是我们星球上生命的起源。这个想法听起来既古怪又狂野，但我们不仅不能排除这个假设，而且有各种各样的间接证据来支持它的合理性。
地球“生来”就有生命的想法真的可能是这样。这就是为什么这是一个科学上有趣的场景。
理由一：时间和成分都很充裕。
尽管地球是在45亿年前形成的，但在此之前，宇宙已经运转了90亿多年。恒星在超新星和行星状星云中生存、燃烧和死亡：将重元素循环成物质，形成新的恒星。中子星和白矮星合并，进一步丰富了星际介质。当新恒星形成时，它们会产生大量的小碎片——小行星、小行星和冰冻的冰体——其中许多会被喷射出来，并在银河系中传播，它们的物质会在其他太阳系的行星上缠绕。
考虑到已经过去的大量宇宙时间，以及在我们银河系的历史中存在着多少不同的恒星和恒星系统，银河系某个角落的成分有巨大的潜力来丰富任何其他成分。我们所需要的只是生命在很久以前的某个地方出现过一次，这可以为无数随后的世界提供生命的起源。
理由二：生命的先兆无处不在。
这是真的：我们还没有证明地球上的生命是如何从非生命中产生的。我们所做过的任何实验室实验都不是从完全没有生命的成分开始，到我们毫不含糊地称之为生命的东西结束的。然而，宇宙给了我们巨大的暗示，我们所理解的生命确实起源于非生命的前体。
线索有多种形式。有机分子——糖、氨基酸和复杂的碳环——广泛存在于星际空间和年轻恒星周围的外流中。垂死的恒星展现出许多复杂的分子，包括多环芳烃和甲酸乙酯：一种使树莓散发出香味的分子。即使是坠落到地球上的陨石，比如上世纪60年代撞击澳大利亚的默奇森陨石，也不仅含有地球上有机过程中发现的全部20种氨基酸，还含有其他60多种氨基酸，其中包括许多与我们使用的“利手性”相反的氨基酸。生命的前体成分无处不在；它们所需要的只是创造生命的适当条件。
原因三：地球上生命的复杂性，通过外推，表明其起源比地球本身所能提供的要早得多。
这里有一个引人入胜且具有启发性的想法：以目前存在的基因最复杂的生物为例，对它们的DNA进行排序。注意他们的核酸序列的长度，包括独特的、不重叠的基因、蛋白质和其他编码在其中的信息。然后，回到化石记录中，试着追踪这种复杂性是如何演变的。（我保证，这不是神创论者的把戏！）
你会发现，在我们历史上任何一个时期，最复杂的有机体都遵循你上面看到的生长模式。如果你只回到地球的起源，你就有一个很难从随机的机会想象的复杂性：在你的基因序列中大约有个碱基对。但是，如果你再回溯到几十亿年前，也就是说，地球前的生命起源，随机的机会很容易解释这样一个种子。也许我们只需要研究星际介质就可以找到最早生命的证据。
理由四：岩石行星上的物质不会被隔离。
宇宙可能大部分是空的空间，但在足够长的时间尺度上，这些有限大小的物体将不可避免地经历相互碰撞。小行星、彗星、星子等等撞击行星等主要天体，只要有足够的能量，就能将大量的碎片——曾经是行星表面的一部分——踢进太空。这些碎片可以形成卫星、光环，可以落回行星，也可以穿越太阳系甚至更远。这不仅仅是猜测，我们已经收集了其他星球的陨石的证据，包括月球和火星，它们已经到达了地球。
事实上，在下面图片中，你可以看到艾伦山陨石，于年被发现，这是现在已知的起源于火星。事实上，地球上3%的陨石都是来自火星。考虑到火星和地球都被大量的陨石撞击过，有部分行星碎块不断地穿过太阳系，还有许多被喷射到整个银河系中，这是非常合理的。
在我们考虑这种迷人的可能性的同时，控制自己不屈服于我们最疯狂的想象是很重要的。我们发现了来自火星的陨石，里面有奇怪形状的包裹体。尽管许多人最初认为这些微米大小的形状是火星生物化石，但这还为时过早。相反，我们发现许多无机过程可能导致这些包裹体。生命仍然是一种可能性，但我们需要比这个可疑的、模棱两可的信号更有力的证据。
我们有各种迹象表明，一旦生命开始在地球上，它继续生存，茁壮成长，繁殖，变异，并在一个完整的链跨越40多亿年的进化。但是，尽管我们的科学研究已经揭示了一切，我们仍然不知道我们的地球生命起源于我们的星球，还是在更早的时候在另一个地方。此外，我们强烈怀疑，地球生命从那时起就藏匿在穿越太阳系、银河系甚至更远的碰撞碎片上。
也许，如果我们能追溯宇宙生命链，地球只是一个环节：不是第一个，也不是最后一个，而是数十亿年前开始的一个故事的孵化器。与科学中大多数开放性问题一样，在我们掌握决定性的证据之前，我们别无选择，只能在继续寻找答案的同时，牢记所有可行的可能性。
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