海底的火山热液喷口可能提供了，激发早期生命所需的化学能量。（图片：NOAA）

生物学家对地球上第一个生命的确切出现地点，认识并不完全一致，它可能是在海底、浅水岩石池或小行星撞击产生的建筑块中进化而来的，或者可能是以上所有的一切。我们确实知道地球上所有的生命都需要水来生存，所以生命很可能首先在那里进化。但光是水不足以激发生命；它也需要能量。

今天，大多数生物从糖的代谢中获取能量，但37亿年前，当生命首次进化时，这些分子并不存在。

那么，有哪些能源可以帮助地球上的第一批居民出现呢？

在冥古宙时期（约46亿至40亿年前），地球基本上是一个海洋世界，偶尔会有火山岛露出水面。德克萨斯大学里奥.格兰德河谷分校研究生命起源的生物学家埃洛伊·坎布鲁比·卡萨斯表示，关于生命起源的一种理论是，太阳的紫外线辐射，有助于在火山岛上的浅层岩石池中产生复杂分子。

坎布鲁比·卡萨斯在接受《生活科学》采访时表示：“紫外线（辐射）很好，因为它的能量非常高，会产生电离分子，使它们更具反应性”，更有可能结合成更大、更复杂的分子，从而生成生命的构建块。然而，坎布鲁比·卡萨斯说，“紫外线辐射会产生一个基本上破坏你所有东西的问题”。因此，即使复杂分子形成，它们也会因为太阳辐射而退化。

这就是为什么坎布鲁比·卡萨斯和他的同事怀疑，生命起源于远离那些温暖池塘的地方——在海底，热的碱性水与冷的酸性水混合，形成了一种化学能量汤，可能为生命的进化提供了火花。

在海洋表面以下的深处，当岩浆从地幔升起时，地热活动区域在板块边界形成。冰冷的海水渗入这些炎热区域的裂缝，并溶解岩石中的矿物质。坎布鲁比·卡萨斯解释说，当热水从裂缝中上升并流入冰冷的海洋时，矿物质会沉淀析出，形成有机材料的“烟囱”。这种流体是高度碱性的，含有大量氢气。在冥古宙期间，地球大气中充满了二氧化碳，其中大部分溶解在海洋中，使海洋呈微酸性。

坎布鲁比·卡萨斯说，当来自热液喷口的水与溶解在水中的二氧化碳结合时，生成的分子变得“化学活性大大提高，你可以开始添加氮来制造氨基酸，或者添加氮和氧来形成DNA的构建块”。

关于地球上生命起源的另一种理论认为，生命的组成部分是由小行星撞击产生的，而小行星撞击在冥古宙比现在更为常见。美国宇航局湾区环境研究所的研究科学家帕塔·贝拉表示，在小行星上，一层冰可以保护单糖和小氨基酸（生命起源前的化学所需的原料），免受太阳的强烈辐射。

“这些尸体暴露在阳光下数百万年，它们产生的自由基-活性成分-即使在低温下也能相互反应，”贝拉告诉《生活科学》。自由基是带有一个额外电子的原子、分子或离子，使它们能够与任何物质发生反应。

根据这一生命起源假说，当这些小行星撞击地球时，这些高度反应的分子会与海洋中的其他简单分子混合，产生启动生命所需的复杂的化学物质。在这种情况下，能源也将是地热，贝拉说。

由于地球历史上这一时期存在的岩石样本很少（而且很小），因此不可能确切地知道是太阳、地热化学或地热等能源引发了生命的进化。但实验室的研究和大量激烈的辩论，将帮助我们理清可能的起源。