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美国国家航空航天局重建了导致生命起源的条件

发布时间:2019-02-28 15:22:53 来源:

为了在实验室中重建热液喷口,该团队通过在烧杯中加入模仿地球原始海洋的混合物来制造自己的微型海底。

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研究人员在他们的实验中使用了地球早期海洋中常见的成分。它们结合了水,矿物质和开始形成氨基酸所需的“前体”分子丙酮酸和氨。(图片来源:NASA)

美国宇航局的科学家们重新创造了数十亿年前在地球海洋深处形成生命的条件,这可能为宇宙中可能存在外星生命的栖息地提供见解。美国宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的天体生物学家Laurie Barge和她的团队正在努力通过研究地球上的生命起源来认识其他星球上的生命。他们的研究重点是如何在海底的热液喷口中形成生命的基石。

为了在实验室中重建热液喷口,该团队通过在烧杯中加入模仿地球原始海洋的混合物来制造自己的微型海底。这些基于实验室的海洋充当了我们所知的氨基酸,有机化合物的托儿所,这些有机化合物对生命至关重要。像乐高积木一样,氨基酸相互依赖形成蛋白质,构成所有生物。

“在了解真正的细胞之前,了解有机物和矿物质能走多远对于了解生命可能产生的环境类型非常重要,”Barge在声明中说。“此外,调查大气,海洋和通风口中的矿物质如何影响这一点可以帮助你了解这种情况发生在另一个星球上的可能性,”Barge说,该研究的主要研究者发表在Proceedings期刊上美国国家科学院院士。

在海底裂缝周围发现,热液喷口是形成天然烟囱的地方,释放出加热到地壳下方的流体。当这些烟囱与周围的海水相互作用时,它们会形成一个不断变化的环境,这是生命进化和变化所必需的。这种由来自地球的化学能量供给的黑暗,温暖的环境可能是我们太阳系中远离太阳热量的世界如何形成生命的关键。

“如果我们在地球上有这些热液喷口,可能会在其他星球上发生类似的反应,”JPL的Erika Flores说。

研究人员在他们的实验中使用了地球早期海洋中常见的成分。它们结合了水,矿物质和开始形成氨基酸所需的“前体”分子丙酮酸和氨。他们通过将溶液加热到70摄氏度(在热液喷口附近发现的相同温度)并调节pH值以模拟碱性环境来测试他们的假设。他们还从混合物中除去了氧气,因为与今天不同,早期的地球在海洋中的氧气很少。该团队还使用了地球早期丰富的矿物质氢氧化铁或“绿锈”。

绿锈与团队注入溶液中的少量氧反应,产生氨基酸丙氨酸和α-羟基酸乳酸。α-羟基酸是氨基酸反应的副产品,但一些科学家认为它们也可能结合形成更复杂的有机分子,从而导致生命。

“我们已经证明,在类似于早期地球的地质条件下,也许在其他行星上,我们可以在海底存在的温和条件下通过简单的反应形成氨基酸和α羟基酸,”Barge说。

这一系列研究非常重要,因为科学家们研究太阳系中的世界以及可能存在可居住环境的世界。了解生命如何在没有阳光的海洋中开始将有助于科学家设计未来的探索任务,以及可以在冰下挖掘以寻找氨基酸或其他生物分子的证据的实验。

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