生命遺傳物質在玄武岩玻璃上自然形成
美國科學家近日宣布,核糖核酸(RNA)可能是地球上最早出現的遺傳(chuan) 物質,它們(men) 可以在玄武岩熔岩玻璃上自然形成。43.5億(yi) 年前,地球上遍布這種玻璃,今天的火星上也存在類似物質。這一最新研究在線發表於(yu) 最近的《天體(ti) 生物學》雜誌上。
研究論文合著者史蒂文·班納表示:“近年來,關(guan) 於(yu) 生命起源,科學界出現不少分歧。有科學家專(zhuan) 注於(yu) 探索各種複雜的化學反應,但由於(yu) 這些化學進程極端複雜,很難解釋地球上生命如何起源。”
相比之下,班納及應用分子進化基金會(hui) 的科學家采用了更簡單的方法。他們(men) 的研究表明,核苷三磷酸鹽經由玄武岩玻璃的過濾,就會(hui) 形成長度為(wei) 100—200個(ge) 核苷酸的RNA長分子。RNA是一種比DNA更簡單原始的單鏈遺傳(chuan) 物質。
研究人員解釋說,在月球形成後的數億(yi) 年內(nei) ,隕石頻繁地與(yu) 年輕的地球相撞,再加上火山活動異常活躍,地球上形成了許多玄武岩玻璃。撞擊同時導致水蒸發,形成相對幹燥的陸地,為(wei) RNA的形成提供了含水層。此外,隕石撞擊帶來的鎳,能夠催化核苷酸和活性磷酸鹽合成核苷三磷酸鹽;玄武岩中的硼酸鹽則控製著三磷酸鹽的形成。而擁有鐵鎳金屬核的隕石,還使當時地球大氣濃度短暫下降,為(wei) RNA堿基序列的形成提供了適宜環境。
研究人員稱,這一模型極其簡潔,“可以在高中課堂上進行驗證”,將所需的有機物混合在一起,等幾天,就可以測RNA了。
他們(men) 解釋道,該研究的意義(yi) 在於(yu) 貫通了早期地球小有機分子轉變成RNA的整個(ge) 過程,表明一兩(liang) 個(ge) 含碳分子即便隻經曆單一地質學過程,也能夠形成足夠長的RNA,並擁有進一步演化的可能。不過,還有幾個(ge) 謎尚未揭開。比如為(wei) 什麽(me) 所有RNA基本構件的形態大體(ti) 相似?為(wei) 什麽(me) 核苷酸之間的連接多種多樣等?
遠古時期的火星擁有與(yu) 地球相似的礦物、玻璃以及隕石撞擊,但火星並未經曆地球的大陸漂移和板塊運動,因此也沒有像地球那樣,把40億(yi) 年前的岩層深埋於(yu) 地下,所以許多古老岩層至今仍存於(yu) 火星表麵。班納說:“假如生命能夠在地球上通過這種簡明的方式自然產(chan) 生,那麽(me) 同樣的事情也有可能在火星上發生。”
記者劉霞
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