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生命遗传物质在玄武岩玻璃上自然形成,有助于寻找火星生命
2022-06-08 14:48:01

美国科学家近日宣布,核糖核酸(RNA)可能是地球上最早出现的遗传物质,它们可以在玄武岩熔岩玻璃上自然形成。43.5亿年前,地球上遍布这种玻璃,今天的火星上也存在类似物质。这一最新研究在线发表于最近的《天体生物学》杂志上。

必威体育官网下载研究论文合著者史蒂文·班纳表示:“近年来,关于生命起源,科学界出现不少分歧。有科学家专注于探索各种复杂的化学反应,但由于这些化学进程极端复杂,很难解释地球上生命如何起源。”

相比之下,班纳及应用分子进化基金会的科学家采用了更简单的方法。他们的研究表明,核苷三磷酸盐经由玄武岩玻璃的过滤,就会形成长度为100—200个核苷酸的RNA长分子。RNA是一种比DNA更简单原始的单链遗传物质。

研究人员解释说,在月球形成后的数亿年内,陨石频繁地与年轻的地球相撞,再加上火山活动异常活跃,地球上形成了许多玄武岩玻璃。撞击同时导致水蒸发,形成相对干燥的陆地,为RNA的形成提供了含水层。此外,陨石撞击带来的镍,能够催化核苷酸和活性磷酸盐合成核苷三磷酸盐;玄武岩中的硼酸盐则控制着三磷酸盐的形成。而拥有铁镍金属核的陨石,还使当时地球大气浓度短暂下降,为RNA碱基序列的形成提供了适宜环境。

研究人员称,这一模型极其简洁,“可以在高中课堂上进行验证”,将所需的有机物混合在一起,等几天,就可以测RNA了。

必威体育官网下载他们解释道,该研究的意义在于贯通了早期地球小有机分子转变成RNA的整个过程,表明一两个含碳分子即便只经历单一地质学过程,也能够形成足够长的RNA,并拥有进一步演化的可能。不过,还有几个谜尚未揭开。比如为什么所有RNA基本构件的形态大体相似?为什么核苷酸之间的连接多种多样等?

远古时期的火星拥有与地球相似的矿物、玻璃以及陨石撞击,但火星并未经历地球的大陆漂移和板块运动,因此也没有像地球那样,把40亿年前的岩层深埋于地下,所以许多古老岩层至今仍存于火星表面。班纳说:“假如生命能够在地球上通过这种简明的方式自然产生,那么同样的事情也有可能在火星上发生。”

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