為更好地了解地球和其他星球上的生命是如何產(chǎn)生的，由天體生物學(xué)家Laurie Barge領(lǐng)導(dǎo)的NASA團隊重建了40億年前的“海底環(huán)境”。他們的想法是，通過創(chuàng)建在深海和原始環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的熱液噴口的實驗室版本，可以生產(chǎn)創(chuàng)造生命所必需的氨基酸。

生命如何在地球上或者在其他世界中出現(xiàn)是科學(xué)的重大奧秘之一。事實上，從無生命物質(zhì)到生物體的過程不僅十分復(fù)雜，而且根本無法理解。為填補這些空白，研究人員自20世紀50年代以來一直試圖重建在地球形成和冷卻到足以讓液態(tài)水存在之后的條件。通常，這涉及采用化學(xué)混合物來模擬生命起源以前原始的地球大氣、海洋或湖泊，然后引入一些能源，如模擬閃電或陽光。

然而，上個世紀的深?？碧揭呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了另一個可能首先出現(xiàn)生命或其必要前兆的地方。在許多地區(qū)，深海熱液噴口釋放出含礦物質(zhì)的熱水，提供能量，支持整個小型生態(tài)系統(tǒng)，無需依靠陽光或食物即可生存。

美國宇航局(NASA)的研究將這些熱液噴口視為一種維持生命的方式，但作為早期氨基酸和其他有機分子的可能來源，最終成為生物。

在最新的實驗中，Barge的團隊采用了水、礦物質(zhì)和丙酮酸和氨以及氫氧化鐵，也稱為“綠銹” - 原始地球上的常見礦物質(zhì)。然后，他們將水的pH調(diào)節(jié)至堿性，并將溶液加熱至158?F(70?C)，這大約是在熱液噴口附近發(fā)現(xiàn)的。

根據(jù)NASA的說法，當引入少量氧氣時，綠銹會與之反應(yīng)并轉(zhuǎn)化溶液，產(chǎn)生氨基酸丙氨酸和α-羥基酸乳酸。后者是氨基酸反應(yīng)的副產(chǎn)物。這些分子可以結(jié)合產(chǎn)生更復(fù)雜的蛋白質(zhì)，并最終形成自我復(fù)制的前生物化合物。研究人員的長期目標是對這些步驟進行逆向工程并重新創(chuàng)建它們。

這樣的實驗不僅可以提供對地球生命起源的見解，還可以幫助科學(xué)家預(yù)測在木衛(wèi)二、土衛(wèi)二及太陽系中其他冰冷的衛(wèi)星上最有可能存在外星生命的地方。這甚至可能有助于在火星上尋找古代生命的跡象。

“我們還沒有其他地方存在生命的具體證據(jù)，”Barge表示。“但了解生命起源所需的條件可以幫助縮小我們認為生命可能存在地方的范圍。”

該研究成果發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。

關(guān)鍵詞：