地球上所有生物往上追，最终会追到同一个祖先。按照一项新研究的说法，这位祖先有个尴尬的身份问题：它自己可能都不算活着。

它一半是化学反应，一半是石头。从它身上，生命诞生了两次。

这个祖先有个正式名字，叫最后共同祖先（last universal common ancestor），简称LUCA。教科书里的LUCA通常被画成一个原始的类细菌细胞，靠自己就能活，今天从大肠杆菌到蓝鲸的所有生物都是它的后代。

德国杜塞尔多夫海因里希·海涅大学的进化生物学家比尔·马丁团队，在《科学进展》（Science Advances）上发表论文，提出了另一幅画面。他们认为LUCA离不开环境，离开了深海热液喷口的岩石和金属，它什么都干不了。

深海热液喷口是海底的矿物烟囱，地下火山活动把滚烫的、富含化学物质的海水从这里喷出来。能量和原料都现成，所以它早就是生命摇篮的热门候选地。

研究团队用的办法叫系统发生重建。简单说，就是拿今天生物的基因往回倒推，算出祖先大概长什么样。地球上最古老的两大类单细胞生物是细菌和古菌，团队分别倒推出它们各自的最后共同祖先，再比较两者的代谢网络。

代谢是一套循环的化学反应。生物从环境里取能量，存进细胞内的高能分子，用这些分子驱动其他反应，最后再把整套反应复位，好让循环继续转。每一步都需要酶来催化，酶是蛋白质做的催化剂。

比较的结果是，两边的代谢网络都有缺口，而且往上追到LUCA时缺得更厉害。马丁说，LUCA的基因只够覆盖大约一半的代谢。更有意思的是，有些反应细菌和古菌都会做，但各自用的酶结构完全不同，说明是两边分头独立进化出来的。

那另一半代谢靠什么完成？研究团队给出的答案是金属：镍、铁、钴、钯。这些金属今天在化工厂里就是常用催化剂，用途和40亿年前差不多：让本来懒得发生的化学反应发生。而热液喷口的矿物里，这些金属全都有。

这些金属来自一种叫蛇纹石化的地质过程，海水渗入火成岩，把岩石变成另一种矿物，顺带生成天然的金属铁和铁镍合金，合金里还可能夹带钯。40亿年前的地球大气几乎没有氧气，这些金属不会生锈，所以在地表和近地表的岩石中比今天多得多。

论文合作者、加拿大渥太华大学的有机化学家约瑟夫·莫兰说，早期的生化进化是酶和金属催化剂的混合体。这就是LUCA一半是石头的意思：它的一部分代谢步骤，由身边的矿物代劳。

能量从哪儿来，是另一个难题。今天的生物把能量存进一种叫三磷酸腺苷（ATP）的分子，它由磷酸盐做成。但合成ATP需要特定的酶，而LUCA恰恰没有这些酶。团队提出，蛇纹石化体系里的亚磷酸盐可以顶这个班。它比磷酸盐更容易溶于水，团队的化学实验还显示，金属钯能催化亚磷酸盐参与代谢反应。

既然LUCA连代谢都不全，它怎么造出酶这么复杂的蛋白质？马丁团队认为，LUCA已经有了一套和今天DNA、RNA差不多的遗传编码系统，以及把编码翻译成蛋白质的分子机器，用的就是今天所有生物通用的那套遗传密码。论文第一作者娜塔莉·姆尔尼亚瓦茨说，信息系统必须先于完整的酶代谢，因为酶本身就是遗传机器造出来的。

生命起源研究里有个吵了几十年的问题：先有基因还是先有代谢？两者互相依赖，像鸡和蛋。按这幅新画面，这个问题不用再吵了，两者是一起长起来的，遗传编码出现之前，并不需要一套完整自主的代谢。

后来，细菌的祖先和古菌的祖先各自进化出一套核心的酶和辅助分子，不再依赖环境里的金属，可以独立生活了。按现行的工作定义，只有能独立生活的细胞才算活着。马丁说：我们看到的是遗传密码起源了一次，生命起源了两次。

如果这是真的，生命的诞生就没有人们常说的那么石破天惊，大部分苦活累活在LUCA阶段已经一点点干完了。美国波士顿大学的生物学家丹尼尔·塞格雷说，传统上LUCA被当成一个功能齐全的现代细胞，他一直觉得那种东西只会出现在生命起源问题解决之后很久。

质疑也不少。塞格雷问，能不能排除另一种可能：LUCA其实有细菌那套酶，后来古菌把它换掉了，或者反过来？另外，代谢网络里的缺口，也可能只是倒推方法本身的局限，有些古老的酶没被认出来而已。此前就有其他团队这么假设。

英国伦敦大学学院的生物化学家尼克·莱恩认为这项研究有道理，但他指出蛇纹石化发生在海底以下几千米，这些金属能不能大量运到喷口附近，并不清楚。他的问题是：这些系统里到底有多少金属？

英国布里斯托大学的生物学家乔安妮·博登则盯着磷。今天热液喷口的微生物大多用磷酸盐，不用亚磷酸盐。要让她相信生命从亚磷酸盐起步，得解释清楚生命为什么后来改用磷酸盐，而且再也没改回去。

美国亚利桑那大学的进化生物学家乔安娜·马塞尔想得更远。细菌和古菌的酶差别这么大，也许LUCA根本不在它们之前。也许两者曾经并存，各用各的遗传密码，后来互相作用才趋同成一套。那样的话，LUCA就只是一个阶段，而非一个原始生物。

1863年，达尔文在一封信里说，琢磨生命起源纯属胡思乱想，跟琢磨物质从哪儿来一样。8年后他又忍不住提出了温暖的小池塘。到了今天，答案依然没有，但起码这已经不是一个胡思乱想的问题了。

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图为深海热液喷口，一项新研究认为，它可能是地球上两次生命起源共同的摇篮，图源：Ralph White/Getty Images

信源：Ball, Philip. "Life’s ‘last universal common ancestor’ may predate life itself." Scientific American, edited by Lee Billings, 20 Aug. 2026