地球|生命遗传物质在玄武岩玻璃上自然形成
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 。
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 。
【地球|生命遗传物质在玄武岩玻璃上自然形成】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 。
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 。 ”采访人员刘霞
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