據(jù)日本經(jīng)濟新聞報道,日本宇宙航空研究開發(fā)機構的小行星探測器“隼鳥2號”從小行星“龍宮”帶回地球的沙子樣本中,發(fā)現(xiàn)了“生命之源”——氨基酸。這是首次在地球以外確認氨基酸的存在。
不可否認,這的確是很好的發(fā)現(xiàn),不過以此推論地外生命還要差了一點點。為什么這么說呢?這就來和大家聊聊。
01,生命是如何起源的?
基本思路是,去追尋最簡單的生命需要包含哪些物質,基本上到目前為止,一般認為,對于生命來說,最基礎的物質包括DNA/RNA,氨基酸等成分。而像磷脂之類的構成細胞膜的成分,一般認為是后期出現(xiàn)的。
所以,如何形成這些物質,就成為了生命起源的關鍵。
而進一步,就走向了一個更接近本質的理論:有機物是如何形成的,畢竟一般認為,原始的宇宙,是沒有有機物的,一定是無機物在前。
所以,從最基礎的化學物質CO2\N2\H2O這三種被認為極其簡單的物質轉換為生命基礎原料就成為了大家認為的生命起源基礎。
如下圖所示,是幾條路徑,分別生成了細胞膜(沒有細胞膜,開放的系統(tǒng),不可能出現(xiàn)生命),核酸,多肽【2】。
02,生命基礎原料的形成理論
那么,這些物質,如何形成?目前有幾條理論。
1,原始湯
最早人們提出的是“原始湯”理論,認為早期的地球存在著大量的無機物,然后電閃雷鳴這種高溫放電過程,容易讓無機物結合成為有機物,于是地球的海洋里就形成了大量的有機物聚集,而這些有機物進一步在高溫、閃電等作用下,形成了生命的原材料,比如DNA/RNA或者氨基酸。
甚至在上世紀中葉還進行了著名的尤里米勒實驗,就是模擬在閃電等作用下形成原始氨基酸的過程。
這一實驗也成了原始湯理論的重要奠基。
2,海底火山
當然后來,人們又提出來第二種理論,那就是海底火山理論,認為在海底火山這種高壓高溫環(huán)境下,實現(xiàn)生命基本構成的合成更容易。
不僅如此,海底火山形成的篩孔之類的結構,還可以起到細胞膜細胞壁的作用,用于區(qū)分不同的模塊,因此更可能形成生命【3】。
3,地外起源
再后來,就是地外生命起源了。地外生命起源主要理論依然是如何形成有機物的觀點,而從隕石或者地外帶回來的樣本上找到了相關有機物,也給這一理論提供了依據(jù)。
03,到底什么是生命之源?
目前三套理論各有各的證據(jù),也都有缺陷。而且,其實,這些有機物,是不是生命的基礎物質,都另需要探討。甚至,什么是生命之源?
氨基酸還是核酸?核糖核酸還是脫氧核糖核酸?如果生命起源非要去追那個“一”,我更傾向于RNA!為什么?
因為,我們認為,生命的最初起源,應該是個復制子過程。而對于單一的復制子,要想完成復制,那么按照今天我們對于復制的理解,必須有兩個條件:
1,足夠的原料
2,催化
尤其是第二者,如果不能催化,那么按照生物反應的條件,那得劇烈的有機條件,這種條件,即使復制了,也很快在劇烈條件下失活了。所以,必須溫和,那么就需要酶了。而DNA、RNA和氨基酸,只有RNA符合這個條件。
不知道你們記得一個重要發(fā)現(xiàn)么,那就是,酶不全是蛋白質,因為有個例外,核酶,這是RNA,卻具有酶催化作用。
所以,我們目前認為,尋找生命起源,還是要盯著核糖核酸來。
04,生命起源,偶然很多
雖然地外存在生命起源物質,但是真要讓地外形成生命,并沒那么簡單。
星球不能太大,也不能太小。
星球不能太年輕也不能太老。
距離恒星不能太近也不能太遠。
自身的保護也是必須的。
有個衛(wèi)星也是很關鍵的
這一系列條件下,別說太陽系,就是銀河系中符合條件的都不多。
05,關于生命的地外起源說
生命的地外起源是近些年來發(fā)展起來的一種新理論,并成為了生命起源的重要分支。
這次日本隼鳥2號從外太空中帶回的樣本中發(fā)現(xiàn)了氨基酸,給生命地外起源論提供了新的證據(jù)。在這之前,《國家科學院學報》發(fā)表過另一篇研究研究,在3顆碳質隕石上檢測出了核糖和阿拉伯糖等糖分子,而核糖,是另外兩種關鍵生命物質的基本結構:DNA和RNA,二者的中文名分別叫做脫氧核糖核酸和核糖核酸【1】。
總體上,我認為這個發(fā)現(xiàn),可能給出的更確切的是:宇宙也可以為地球生命的起源提供原料。
[1] Furukawa Y , Chikaraishi Y , Ohkouchi N , et al. Extraterrestrial ribose and other sugars in primitive meteorites[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019, 116(49):201907169.
[2]Norio, Kitadai, Shigenori, et al. Origins of building blocks of life: A review[J]. Geoscience Frontiers, 2018, v.9(04):157-193.
[3]Sean Jordan, Origins of life: new evidence first cells could have formed at the bottom of the ocean, The Conversation 2019.
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