第一章 水是生命之源
生命诞生的记忆在秋千上复苏
小的时候,祖父给我做了一个很大的秋千,我经常坐在上边玩。
我出生在中国东北,第二次世界大战结束前回到日本。回国后我住在东京的赤羽,但是由于美军的空袭,我们全家被疏散到爱媛县的大三岛。第二次世界大战结束后,我的父亲前往三重县多气郡明星村(现明和町)就任国立疗养所所长,我们也跟随父亲搬进了机关宿舍。那一年(1946)4月我进入明星小学就读。
我的祖父原本在朝鲜半岛地区大规模地经营农业。随着日本军方的战败,他的所有财产化为乌有。走投无路的祖父不得不离开朝鲜半岛回到日本。在我刚小学入学时,他回来和我们一起生活,但倔强的祖父几乎不和我们说话。
在我入学半年后,祖父在附近的树林里砍伐了三棵大树。因为疗养所在树林里,所以那里有很多大树,恐怕祖父伐木时没有和任何人商量过。但是半年后,祖父做了一个高大的秋千。当时由于是战后不久,我的玩具极少,因此我欣喜不已。不仅是住在疗养所宿舍的孩子,连明星村的调皮鬼们也排起长队,等着荡秋千。
我母亲是一个很严厉的人,我曾经因为不听她的话,一整天不能回家。那天傍晚,我一个人坐在秋千上,不知不觉睡着了,是祖父把我从秋千上抱下来,带我回家。只有那一次我看到了祖父的笑容。
那以后不到一年,祖父由于不明原因的疾病而去世了。
据说“秋千”一词源自荷兰语。平安时代的词典《和名类聚抄》中有“ゅ***”一词,说明在日本也是很早就有这一玩具的。而在中国被称为“秋千”,是古时候贵族子弟喜爱的一种游戏。
小学时代起,秋千就成为我喜欢的玩具之一。冈山县成兴寺的住持小仓玄照曾经有一段关于秋千的谈话使我难以忘怀。成兴寺在寺内设有托儿所,小仓住持兼任院长。据他说,根据日本当时的《儿童福利设施最低基准》条例,托儿所的设备有一个标准,即根据条例第50条第9项规定“室外游戏场所应具备沙地、滑梯和秋千”,也就是说,沙地、滑梯和秋千是比其他设施更重要的必需品。然而,1998年的《儿童福利法》被大幅修改,取消了这一最低标准。小仓住持曾经说过最低标准并不是无意义的,因为这三项是非常必要的,其中秋千尤其重要。
我一直重申沙地对幼儿十分重要。因为沙地中有猫和狗的粪便,这些粪便中存在大肠杆菌。正因为如此很多家长不让孩子在沙地上玩。可是,孩子们玩得开心,浑身泥土,这也增加了与各种细菌接触的机会,实际上可以增强孩子自身的免疫力。
小仓住持强调秋千的重要性时说,在秋千上摇摇荡荡,可以让人感到在水畔般的安心。人之所以对水畔情有独钟,是因为人的生命是在水中诞生,并在水中成长起来的。
而之所以荡秋千可以让人安心,是因为人在还是胎儿的时侯,在母体温暖的羊水中摇荡的幸福记忆在秋千上得以复苏。
羊水中的生活引发人们对水的情怀
迄今为止,地球上出现生命已有35亿年。生命最初诞生于海洋。我们人类在母体的羊水中生长就是在重复地球上出现生命的历史。
不仅是人类,其他生物体液中离子浓度的结构比例也和海水相似,因此生命的产生与海洋有直接关系。胎儿在与海水相似的羊水中成长,这与在海水中历经漫长岁月发展而来的生物进化过程相同,如图1—1所示。
卵子与精子结合后的受精卵,在反复进行细胞分裂的同时,从输卵管游到子宫,在子宫内膜着床后开始从母体汲取营养。这时胎盘起到母体子宫壁与胎儿之间媒介的作用。
在子宫中,母体血液中的液体成分通过羊膜渗出,这就是羊水。胎儿在羊水中可以免受母体外的冲击,并且可以自由活动四肢。
母体妊娠3个月时羊水容积大概为50毫升;5个月时大约为400毫升;7个月时大约为750毫升。随着胎儿的成长发育,羊水不断增加。羊水中的胎儿通过吞吐羊水来做呼吸和饮水练习,为出生做必要的训练。
妊娠6个月后,胎儿能微妙地感受到母亲的态度和感情,并做出相应的反应。
胎儿不仅通过胎盘汲取氧气和营养,而且同时吸收各种激素。母亲在怀孕时如果受到强烈的精神刺激,伴随感情变化会分泌出大量有害的焦虑激素。目前科学已经证实,这些有害激素可能直接传送给胎儿,导致产妇容易产出具有焦虑或抑郁症等先天障碍的孩子。
反之,胎儿也会产生促进母体感情稳定的激素。这也许是胎儿为了保护自身的生活环境吧。这样,母体和胎儿在身体和精神方面相依为命地度过9个月零10天。其间,起着重要作用的就是羊水。
地球上生命诞生的历史过程在母体内的短短9个月零10天内得以再现。分娩的瞬间,胎儿转变成用肺呼吸的个体,这与生物进化的过程吻合。
我出生在中国的东北,顺着记忆的线索可以追溯到水的景色。也许那正是在母亲体内看到的景象吧。我无法忘怀坐在祖父做的秋千上荡秋千时那种心旷神怡的感觉。我喜欢玩水,也许正是因为在羊水中度过的9个月零10天的记忆埋藏在内心深处,在每天的生活中,不知不觉间苏醒的缘故吧。
地球上为什么会有水
据说日本宇航员毛利卫从太空观看地球时,被地球的美所感动。太阳系中只有地球表面被水包围着。地球上之所以有生命,是因为这里有水。
那么,地球上为什么会有液态水存在,并且使生命产生呢?
我参加了东京大学松井孝典.教授主持的学习小组,最近松井教授对地球的诞生和进化提出了新的观点和看法。他认为地球、大气和海洋都是在小行星的冲撞中产生的。
大约距今46亿年前,银河系边缘由气体和微尘构成的星云开始收缩。这些星云叫做原始太阳系星云。在原始太阳系星云收缩的过程中,它自身开始飞速旋转,并分化出在中心缓慢自转的太阳与围绕太阳公转的小行星系。
距太阳近的地方温度高,出现了很多含金属铁的小行星。这些小行星反复冲撞,形成了水星、金星、地球和火星。
原始地球的直径约为10公里,在小行星无数次冲撞中逐渐增大。并且由于引力不断增加,小行星冲撞速度也在不断加快。经过反复的大冲击和大爆炸,地表布满了岩浆。在行星冲撞的过程中,行星中含有的水和二氧化碳蒸发,形成了原始地球的大气。
当地球的成长接近成熟时,地表温度下降,原始大气的水蒸气形成厚重的云层,并开始下雨。雨水使地表温度降得更低,从而引发进一步降雨,紧接着围绕着原始地球的水蒸气全部变成雨水浇灌到地表,从而出现了海洋。
现在的太阳系中拥有液态水的星球只有地球。这是因为地球和太阳之间的距离恰巧适合产生水。距太阳比地球近的金星,由于大气温度高,水蒸气无法液化成雨水而被太阳紫外线分解,分解后的氢飞散到外太空,而氧和岩石反应,使岩石氧化,剩余的二氧化碳成为金星大气的主要成分。
相反,火星离太阳又较远,尽管火星表面有水流过的痕迹,但那是30亿年前由于二氧化碳的温室效应形成的。火星因为距太阳较远,水蒸气冷却快,因此其现在的平均表面温度为零下60℃,并且被冰河覆盖。
由于与太阳的距离绝佳,因此地球原始大气中含有丰富的水蒸气。就这样,诞生了今天拥有广阔海洋和稳定大气层的地球。
生命诞生于海洋
可是,前面叙述中地球产生的海洋最初是强酸性的。由于氯化氢、氯化氨、氟化氢等易溶解于水,因此形成了含酸性很高的海水。
在距今约35亿年前,海水在与地表岩石接触的过程中被中和,并且吸收了空气中的二氧化碳,逐渐变成今天的样子。其后海水的盐分浓度和成分基本没有改变。
生命诞生的地方是海洋。那是因为构成人体的元素和构成海水的元素相似,而和宇宙或地球表面的元素相差甚远。从含量多的构成元素排列(见表1—1),可以看出人体和海水中元素的排列虽然顺序略有不同,但元素种类十分相似。因此,海洋和生命的起源密切相关。
据推测,在大约35亿年前的海水中诞生出了由氨基酸、碱基、糖等构成的单细胞微生物。不过,氨基酸由何而来尚未有明确解释。其中有一种未被证实的说法是这些单细胞微生物是和陨石一起来自外太空。
这时的地球上还没有氧气,只是出现了依靠太阳光进行光合作用的微生物。这些微生物向空气中释放了大量氧气。占地球大气约1/5的氧气是通过光合作用,由二氧化碳和水转化而来。
可是,生物为什么在海水中诞生?那是因为太阳紫外线强的缘故。35亿年前的地球尚未形成臭氧层,太阳紫外线直射地表。因为紫外线可以破坏遗传基因DNA,所以在陆地上生物无法生存。
可是。在50~100米的水下,紫外线强度大大减弱,而太阳光仍可到达,并能够满足微生物进行光合作用。于是浅海中的绿色植物通过旺盛的光合作用,不断向大气中释放氧气(O2),最终形成了臭氧(O3)层。
而这样形成的氧气对原始生命体而言是剧毒,因此原始生命体因氧气而被氧化,并且不断衰亡。
大气中的氧气和臭氧层的形成,从结果上说扩大了生命活动的范围,因为能够适应氧气的新生物诞生了。新生物将好氧性微生物摄人自身的细胞内。这种微生物就是线粒体。地球上的生物终于开始能够利用氧了。
臭氧层的形成使生物得以从海洋走上陆地。比起通过无氧发酵获得能量,生物通过呼吸获得能量更加高效,成长繁殖也更迅速。于是生物细胞变得更加复杂,不久便有了性别之分。
最初登陆陆地的脊椎动物是真掌鳍鱼。它们生长在泥沼和湖水中,身长60厘米左右。为适应湖水混浊、泥沼干涸等剧烈的环境变化和恶劣的自然条件,真掌鳍鱼完成了划时代的进化。它们具有在水中和陆地上都能呼吸的器官,鱼鳍进化成可以在陆地上行走的脚。
当然,植物的登陆远远早于动物。那是距今4亿多年前,一种叫做库克逊蕨的无茎无叶、高约1~2厘米的小植物。
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