地球生命的存在可能要归功于“太空糖”

时间:2019-12-26 21:52 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

地球生命的存在可能要归功于“太空糖”

1969年,一块46亿年前的陨石坠落到地球上。它给澳大利亚的一个乡村小镇带来了大量发臭的黑色岩石,更重要的是,它让科学家们欣喜若狂。众所周知,默奇森陨石不仅是一个奇怪但真实的地方新闻故事。

事实上,这块陨石是太阳系中一些最早的化学物质的记录,而且根据最新的研究,它包含了长久以来人们苦苦追寻的关于地球上生命起源的线索。

本周发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)杂志上的这项新研究报告称,这些陨石中存在核糖和其他糖。核糖是一种糖,是RNA和磷酸基的主干。它们的存在意味着落到地球上的地外糖可能促成了地球上RNA的形成。

地球上的生命是如何开始的?

确切地说,生命是如何在早期地球上出现的还不清楚,但有一种理论认为,以rna为基础的生命出现在以dna为基础的生命之前,后者最终取代了主要的遗传物质存储空间。

这个被称为RNA世界假说的观点引起了争议。该理论的一个问题是,尚不清楚RNA是如何在生命起源前的地球上自发形成的。这就是默奇森陨石上的太空糖,以及另外两颗富含碳的陨石,可以帮助解决一些问题的地方。

该研究的第一作者,东北大学副教授古川义博告诉《反演》杂志,虽然许多实验室模拟表明糖核糖可能在早期地球上自然形成,但尚不清楚有多少会形成或何时会出现。

地球生命的存在可能要归功于“太空糖”

他的研究表明,除了任何陆地上的核糖外,还有另一种可能的来源——来自太空的核糖。虽然我们仍然不知道地球上的核糖是否或如何自发形成,但研究结果表明,核糖至少是通过另一种方式来到地球的:搭上太空岩石的便车。

对陨石的同位素分析以及对默奇森陨石陨落地点收集的土壤样品的分析表明,在这些样品中发现的生物必需糖与陆地上的糖不同。这至少为在地球上发现的一些生物糖提供了来自外星的证据。这也提出了一种可能性,即这些糖是导致功能性聚合物的原因,如RNA,最终,DNA在地球上发展。

古川说:“我们发现了RNA糖核糖,但没有发现脱氧核糖,脱氧核糖是DNA糖。”“这是第一次有地质证据表明,RNA糖在地质上比DNA糖优越。”

验证RNA世界假说

这些证据与RNA世界假说相一致,但是还需要更多的研究来验证这个理论。

“核糖对生命非常重要,但它只是生命的组成部分之一,”古川说。“现实生活的形成有很多步骤,我们不知道如何才能做到。”

但科学家们确实知道,糖可以通过福尔摩丝反应在太空中形成,福尔摩丝反应涉及到从甲醛中形成糖。在这项研究中所检测到的陨石矿物组成表明,它们的糖类是在它们的母体小行星之前和之后形成的。

当小行星进入地球大气层并以陨石的形式坠落时,它们可能带来了这些生命的重要元素。也许“我们都是明星”这句话需要改改了——这项新研究表明,说“我们都是太空糖”可能更准确。

文摘:

糖是所有陆地生物在许多生物过程中必不可少的分子。核糖作为RNA的组成部分尤其重要,在地球上的原始生命中,核糖既可以存储信息,也可以催化反应。陨石含有许多有机化合物,包括生命的关键组成部分,即氨基酸,碱基和磷酸盐。在彗星样品中也发现了一种氨基酸。然而,存在外星生物重要的糖仍然不清楚。我们分析了3种碳质球粒陨石中的糖,并在原始陨石中发现了外星核糖和其他生物必需糖的证据。13 c-enriched稳定碳同位素组成(δ13C比VPDB)的检测表明,糖糖外星起源。我们还进行了一个实验室模拟实验的潜在糖形成反应的空间。陨石中戊糖的组成和实验室模拟产物的组成表明,陨石糖是由类甲酸型过程形成的。这些陨石的矿物组成进一步表明这些糖的形成是在它们的母体小行星吸积之前和之后。陨石是生命起源前有机分子到早期地球的载体;因此,在陨石中检测到地外糖,建立了制造和保存它们的自然地质路线的存在,并增加了地外糖有助于在早期地球或其他原始世界形成功能性生物聚合物(如RNA)的可能性。

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