黏土或鐵鋁水合礦物的吸附作用分析顯微鏡
吸附反應在地球生命起源中可能扮演過重要角色。在無機物
分子向有機物分子演化時，有機小分子要經歷一個變成有機大分子
(如蛋白質、核酸等)的過程。近代生物地球化學研究表明，海洋沉
積物中的黏土或鐵鋁水合礦物的吸附作用可能對這種分子尺度的增
長起了關鍵性作用。由于這些礦物的表面具有特殊構型的吸附位，
它們不但能夠吸附海水中無機離子和有機小分子，而且能夠迫使這
些被聚集在一起的化學物質重構。這種吸附作用可能促進了原始界
膜的形成以及界膜內外的物質交換。
在現代環境中，吸附反應控制許多元素的遷移轉化。較普通的
例子是農業氮肥的使用效率問題。在大多數國家，施入農田的氮肥
以60％～70％的高比例以污染物的形式進入大氣或水體，僅有30％
～40％的氮(N)被農作物吸收。造成這種氮肥低效的原因與N在土壤
中的形態轉化有關。在土壤中，活性N主要以銨態氮(NH，)和硝態
氮(N03一)形式存在。這兩者中N都容易溶解于水，因而可以被植物
吸收，或隨土壤水淋失。
生活在還原環境中的原始細胞通過分解周圍的有機分子來獲得
能量。在前寒武紀幾十億年的漫長時間里，原始生命一直依靠這種
“化合一分解作用”來獲得能量。前寒武紀末期自由氧的出現毀掉
了原始生命獲得能量的渠道，造成了原始生物的大滅絕。從大滅絕
中幸存的物種被迫放棄通過“化合一分解反應”獲取能量的途徑，
轉而采用“氧化還原反應”來獲得能量�！盎弦环纸夥磻焙汀�
氧化還原反應”，這是兩種完全不同的化學反應，但值得慶幸的是
，地球生命終于完成了這個脫胎換骨的轉變。氧化還原反應使地球
生命能夠更多和更有效地獲得能量。也許正因為如此，人們不再責
備氧化還原反應對原始生物的殺戮，而慶幸地球生命從此進入一個
迅速進化的新紀元。
