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地球外首次確認(rèn)氨基酸存在,地外生命說(shuō)是真的嗎?

李雷
原創(chuàng)
中科院生物學(xué)博士。擅長(zhǎng)生物、醫(yī)學(xué)、健康。年更新近300圖文
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據(jù)日本經(jīng)濟(jì)新聞報(bào)道,日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的小行星探測(cè)器“隼鳥(niǎo)2號(hào)”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(rèn)氨基酸的存在。

不可否認(rèn),這的確是很好的發(fā)現(xiàn),不過(guò)以此推論地外生命還要差了一點(diǎn)點(diǎn)。為什么這么說(shuō)呢?這就來(lái)和大家聊聊。

01,生命是如何起源的?

基本思路是,去追尋最簡(jiǎn)單的生命需要包含哪些物質(zhì),基本上到目前為止,一般認(rèn)為,對(duì)于生命來(lái)說(shuō),最基礎(chǔ)的物質(zhì)包括DNA/RNA,氨基酸等成分。而像磷脂之類的構(gòu)成細(xì)胞膜的成分,一般認(rèn)為是后期出現(xiàn)的。

所以,如何形成這些物質(zhì),就成為了生命起源的關(guān)鍵。

而進(jìn)一步,就走向了一個(gè)更接近本質(zhì)的理論:有機(jī)物是如何形成的,畢竟一般認(rèn)為,原始的宇宙,是沒(méi)有有機(jī)物的,一定是無(wú)機(jī)物在前。

所以,從最基礎(chǔ)的化學(xué)物質(zhì)CO2\N2\H2O這三種被認(rèn)為極其簡(jiǎn)單的物質(zhì)轉(zhuǎn)換為生命基礎(chǔ)原料就成為了大家認(rèn)為的生命起源基礎(chǔ)。

如下圖所示,是幾條路徑,分別生成了細(xì)胞膜(沒(méi)有細(xì)胞膜,開(kāi)放的系統(tǒng),不可能出現(xiàn)生命),核酸,多肽【2】。

02,生命基礎(chǔ)原料的形成理論

那么,這些物質(zhì),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(rèn)為早期的地球存在著大量的無(wú)機(jī)物,然后電閃雷鳴這種高溫放電過(guò)程,容易讓無(wú)機(jī)物結(jié)合成為有機(jī)物,于是地球的海洋里就形成了大量的有機(jī)物聚集,而這些有機(jī)物進(jìn)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(jì)中葉還進(jìn)行了著名的尤里米勒實(shí)驗(yàn),就是模擬在閃電等作用下形成原始氨基酸的過(guò)程。

這一實(shí)驗(yàn)也成了原始湯理論的重要奠基。

2,海底火山

當(dāng)然后來(lái),人們又提出來(lái)第二種理論,那就是海底火山理論,認(rèn)為在海底火山這種高壓高溫環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)生命基本構(gòu)成的合成更容易。

不僅如此,海底火山形成的篩孔之類的結(jié)構(gòu),還可以起到細(xì)胞膜細(xì)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(lái),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(jī)物的觀點(diǎn),而從隕石或者地外帶回來(lái)的樣本上找到了相關(guān)有機(jī)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(shí),這些有機(jī)物,是不是生命的基礎(chǔ)物質(zhì),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(gè)“一”,我更傾向于RNA!為什么?

因?yàn)?,我們認(rèn)為,生命的最初起源,應(yīng)該是個(gè)復(fù)制子過(guò)程。而對(duì)于單一的復(fù)制子,要想完成復(fù)制,那么按照今天我們對(duì)于復(fù)制的理解,必須有兩個(gè)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(yīng)的條件,那得劇烈的有機(jī)條件,這種條件,即使復(fù)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(gè)條件。

不知道你們記得一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)么,那就是,酶不全是蛋白質(zhì),因?yàn)橛袀€(gè)例外,核酶,這是RNA,卻具有酶催化作用。

所以,我們目前認(rèn)為,尋找生命起源,還是要盯著核糖核酸來(lái)。

04,生命起源,偶然很多

雖然地外存在生命起源物質(zhì),但是真要讓地外形成生命,并沒(méi)那么簡(jiǎn)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(yuǎn)。

自身的保護(hù)也是必須的。

有個(gè)衛(wèi)星也是很關(guān)鍵的

這一系列條件下,別說(shuō)太陽(yáng)系,就是銀河系中符合條件的都不多。

05,關(guān)于生命的地外起源說(shuō)

生命的地外起源是近些年來(lái)發(fā)展起來(lái)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(niǎo)2號(hào)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(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》發(fā)表過(guò)另一篇研究研究,在3顆碳質(zhì)隕石上檢測(cè)出了核糖和阿拉伯糖等糖分子,而核糖,是另外兩種關(guān)鍵生命物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu):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(rèn)為這個(gè)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.

評(píng)論
坦 蕩 蕩
少師級(jí)
我們目前認(rèn)為,尋找生命起源,還是要盯著核糖核酸來(lái)。
2022-06-09
張寶林1991
貢生級(jí)
很好的發(fā)現(xiàn),不過(guò)以此推論地外生命還要差了一點(diǎn)點(diǎn)。
2022-06-09
劉海飛123
少師級(jí)
我們目前認(rèn)為,尋找生命起源,還是要盯著核糖核酸來(lái)。
2022-06-09