让孩子学会画生命树

生命的起源,不但对于科学家是一个诱人的课题,就是对于孩子也是一个可以引起他们极大兴趣的事情。与科学家不同的是,他们更愿意以童话的形式来解读这些千古之谜。

每个人在他生命的某个阶段都非常喜欢画画,通常是在童年,家长这时候都会非常欣喜地看着孩子的作品,还有很多时候,家长会耐心地欣赏孩子创作的过程。这个时候,是教给孩子画生命树的绝佳时机。

让孩子或者给孩子画上一棵生命进化树,而不是仅仅给他们简单地看那些科普读物上面的图画,可以使他们更好地、非常形象地接受目前所知的生命进化过程,这不但是给孩子们解释一些令他们迷惑的问题,而且可以给孩子灌输进化论的思想。渐进的和突变的交替发生的思想不但具有生物学的意义,而且具有普遍的方法论意义。即使是与生物学距离很远的数学,其发展的历史也遵循这样的一个规律。

画生命树的方法实际上就是谱系图方法,这种方法不单对于孩子理解和掌握生命进化的历程很有好处,而且这种方法还可以用到其他许多的方面,尤其可以锻炼孩子归纳分类的能力。许多孩子学习成绩不理想就是由于归纳分类能力不强造成的,我女儿刚来北京的时候我曾经带着她到北京儿童医院请专家做过心理测验,结果是在这方面她的能力非常糟糕。医生说,这会对她的学习和生活带来非常不利的影响,事实也确实是这样。

对于太阳系或银河系来讲,是生命使地球获得了与众不同的意义。据我们现在的认知,在我们已经认识的星球里只有地球获此殊荣。在地球安静下来之后,又经历了漫长的岁月,大约是40亿年吧,40亿年以后,我们坐在这里看这本书。孩子可能会问:在这中间又发生了什么?地球生命是从哪里来的?可能源自火星,可能诞生于空中。但这些都还是一种猜想。 当然, 我们不要小看这些猜想, “猜想” 往往是科学成果的“种子”。

最近这些年,来自美国和欧洲的一些天文学家正在讨论这样一个问题:生命是否起源于火星而非地球,地球上的生命是否是由陨石带来的?芬兰研究人员毛利威尔托嫩在给美国天文学会的一份报告中指出,近来的天文观察和实验结果,使得有关的科学家们越来越相信,地球人的祖先很可能来自火星。很遗憾,所有这些目前还只是一种推测,而且也不知道这种推测还要延续到什么时候。

当前,大多数科学家都认为,生命起源于一种类似现代的细菌那样的“先祖”,这个细胞后来进化为植物、动物和人类等各种生命形式。然而, 一个由10位来自欧美国家的天文学家组成的专家小组提出,比地球小,并且离太阳更远的火星,早在地球冷却之前,就已经适合生命的存在。

来自瑞典皇家技术学院的资深学者米莱考斯基说,火星先于地球出现生命,我们人类的祖先很可能是某种形式的“火星人”。科学家们还相信,如果生命形式真的起源于火星,那么这种生命形式是很容易到达地球的。科学家认为,火星陨石是由彗星或小行星撞击火星表面造成的。这种撞击足以将火星表面的携带微生物的岩石,抛到火星引力鞭长莫及的地方。他们估计,虽然只有不到1%的这类岩石来到了地球,但它们已经足以将生命的种子传到地球上来。可是,另外一些科学家们也指出,还存在另一种可能性,这就是生命起源于地球,然后传播到了火星。

又据说,地球高层大气中的微小水滴具备形成复杂有机大分子的条件,生命也可能诞生于这些水滴之中。在英国剑桥举行的英国皇家气象学会千年会议上,美国海洋和大气管理局及美国科罗拉多大学的科学家提出了上述假说。

和孩子说这些看来大相径庭的看法似乎马上会引起孩子们思维的混乱,其实不然,这些看来矛盾的说法可以让孩子比较早地认识“假说”的意义,而且一定要让孩子知道,对于科学来讲“假说”具有极大的价值。

美国海洋和大气管理局及美国科罗拉多大学的科学家发现,大气中悬浮的微小水滴中近一半杂质是有机物。这些有机物是随水一起从海洋中蒸发的,它们在水滴周围形成一层有机物薄膜。这些仅几微米大小的水滴在同温层中可停留一年之久,在此期间它们会彼此融合,并与其他悬浮微粒相结合。

随着水的蒸发,水滴中有机物浓度越来越高。在强烈阳光的照耀下,这些有机物可能发生化学反应,使简单的有机分子结合成复杂分子。原始的DNA(脱氧核糖核酸) 和蛋白质也许就是这样形成的。 这或许可以成为细胞膜起源的新解释。

生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的。生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球,在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中,某些生物单分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中,接着,在行星表面的一定条件下产生了像多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通过若干前生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统,即具有原始细胞结构的生命。

“至此,”有些教科书上就是这样说的,“生物学的演化开始,直到今天地球上产生了无数复杂的生命形式。”

38亿年前,地球上形成了稳定的陆块,各种证据表明液态的水圈是热的,甚至是沸腾的。现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式,其代谢方式可能是化学无机自养。澳大利亚西部瓦拉伍那群中35亿年前的微生物可能是地球上最早的生命证据。

原始地壳的出现,标志着地球由天文行星时代进入地质发展时代,具有原始细胞结构的生命也开始逐渐形成。但是在很长的时间内尚无较多的生物出现,一直到距今5.4亿年前的寒武纪,带壳的后生动物才大量出现,故把寒武纪以后的地质时代称为显生宙。

不管怎样说,我们现在还是接受这样的观点,地球在某一天出现了有机物,他们最初的形态不过是一些有机分子,后来结合成有机大分子,再后来出现了海洋生物。

不过,就目前来讲,关于在人类有记忆和传说之前的所有那些生物的知识,几乎全部是从沉积岩中那些生物遗迹和生物化石的研究和分析中得出来的。科学家们在大量的页岩、砂岩和石灰岩中,寻找史前生物的遗骸,然后根据发现它们所在的地层年龄推测它们生活的年代和生活的范围。科学家们还根据这些遗骸化石的相似性来寻找它们的亲缘关系。

这有点像推理小说中的侦探,只是他们的探索目标是生物产生和进化的过程。他们收获不小,除了生命来源这个谜尚未破解之外,已经将生命的历程理清了一个大概。而且还告诉我们,生命来到这个世界实属不易。

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