地球最初的生命如何应对最大的威胁——水?(4)

2024-06-15 来源:旧番剧
在新西兰罗托鲁阿附近“地狱之门”(Hell’s Gate)温泉的一项研究中,来自热液池的样品经过了干燥和再湿润的循环,这促进了化学反应,产生了类似RNA的分子
据新浪科技(任天):国外媒体报道,生命依赖于水,但水也能分解DNA和其他关键分子。那么,最早的细胞如何解决这一悖论?2021年2月18日,美国国家航空航天局(NASA)将有一艘飞船进入火星的大气层,它将启动着陆系统和空中吊装机动结构,将名为“毅力号”的六轮漫游车降落到火星表面。如果一切顺利,这台火星车将着陆在耶泽罗撞击坑,这是一个靠近火星赤道、宽45公里的陨石坑,可能曾经是一个液态水湖泊。
英国剑桥大学的研究者约翰·萨瑟兰特别关注毅力号的进展。他是该校MRC分子生物学实验室的生物化学家,也是游说NASA探访耶泽罗撞击坑的科学家之一。他之所以对这个陨石坑感兴趣,是因为它很契合他关于(火星和地球上)生命起源的观点。
在生命起源问题上,关于少数分子经历了哪些化学步骤才转化为最早的生物细胞,研究者的观点已经发生了变化。着陆点的选择正是反映了这种变化。尽管长期以来,许多科学家都推测这些“先驱”细胞来自海洋,但最近的研究表明,生命的关键分子及其核心转变过程,只能发生在像耶泽罗撞击坑这样的地方,即一个由溪流构成的相对较浅的水体。
若干研究表明,生命的基础化学物质需要太阳光的紫外线辐射才能形成,其所处的水环境有时必须高度浓缩,甚至完全干燥。在室内实验中,萨瑟兰和其他科学家通过温和加热简单的碳基化学物质,使它们经受紫外线辐射并时不时加以干燥,制造出了DNA、蛋白质和细胞的其他关键成分。化学家还从未在模拟海水的条件下合成如此多样的生物分子。
新出现的证据使许多研究人员放弃了生命出现于海洋的观点,转而关注陆地环境,主要是那些干湿交替的地方。当然,并不是所有科学家都改变了看法,但是支持陆地起源观点的科学家表示,该观点为一个长期以来的悖论——尽管水是生命的必要条件,但它也会破坏生命的核心组成部分——提供了解决方案。
美国华盛顿大学的行星科学家大卫·卡特林表示,陆地表面的湖泊和水塘很有可能是生命的诞生地,“在过去的15年里,已经有大量的工作支持了这个方向”。
原始汤
尽管目前对于生命还没有一个标准化的定义,但大多数研究人员认为,生命必须包含几个组成部分,如携带信息的分子——DNA、RNA或其他分子。一定存在某种复制这些分子指令的方法,尽管复制过程不够完美,会出现错误,但这正是演化的基础。此外,最早的生命必须能够养活并维持自身存在,也许是利用蛋白质酶。最后,某些物质会将这些不同的部分连接起来,使其独立于周围环境。
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