為更好地了解地球和其他星球上的生命是如何產(chǎn)生的，由天體生物學(xué)家Laurie Barge領(lǐng)導(dǎo)的NASA團(tuán)隊(duì)重建了40億年前的“海底環(huán)境”。他們的想法是，通過創(chuàng)建在深海和原始環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的熱液噴口的實(shí)驗(yàn)室版本，可以生產(chǎn)創(chuàng)造生命所必需的氨基酸。

生命如何在地球上或者在其他世界中出現(xiàn)是科學(xué)的重大奧秘之一。事實(shí)上，從無生命物質(zhì)到生物體的過程不僅十分復(fù)雜，而且根本無法理解。為填補(bǔ)這些空白，研究人員自20世紀(jì)50年代以來一直試圖重建在地球形成和冷卻到足以讓液態(tài)水存在之后的條件。通常，這涉及采用化學(xué)混合物來模擬生命起源以前原始的地球大氣、海洋或湖泊，然后引入一些能源，如模擬閃電或陽光。

然而，上個世紀(jì)的深海勘探已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了另一個可能首先出現(xiàn)生命或其必要前兆的地方。在許多地區(qū)，深海熱液噴口釋放出含礦物質(zhì)的熱水，提供能量，支持整個小型生態(tài)系統(tǒng)，無需依靠陽光或食物即可生存。

美國宇航局(NASA)的研究將這些熱液噴口視為一種維持生命的方式，但作為早期氨基酸和其他有機(jī)分子的可能來源，最終成為生物。

在最新的實(shí)驗(yàn)中，Barge的團(tuán)隊(duì)采用了水、礦物質(zhì)和丙酮酸和氨以及氫氧化鐵，也稱為“綠銹” - 原始地球上的常見礦物質(zhì)。然后，他們將水的pH調(diào)節(jié)至堿性，并將溶液加熱至158?F(70?C)，這大約是在熱液噴口附近發(fā)現(xiàn)的。

根據(jù)NASA的說法，當(dāng)引入少量氧氣時，綠銹會與之反應(yīng)并轉(zhuǎn)化溶液，產(chǎn)生氨基酸丙氨酸和α-羥基酸乳酸。后者是氨基酸反應(yīng)的副產(chǎn)物。這些分子可以結(jié)合產(chǎn)生更復(fù)雜的蛋白質(zhì)，并最終形成自我復(fù)制的前生物化合物。研究人員的長期目標(biāo)是對這些步驟進(jìn)行逆向工程并重新創(chuàng)建它們。

這樣的實(shí)驗(yàn)不僅可以提供對地球生命起源的見解，還可以幫助科學(xué)家預(yù)測在木衛(wèi)二、土衛(wèi)二及太陽系中其他冰冷的衛(wèi)星上最有可能存在外星生命的地方。這甚至可能有助于在火星上尋找古代生命的跡象。

“我們還沒有其他地方存在生命的具體證據(jù)，”Barge表示。“但了解生命起源所需的條件可以幫助縮小我們認(rèn)為生命可能存在地方的范圍。”

該研究成果發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。

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