 周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫专栏 周三 · 太空探索 | 周四 · 观测指南 周五 · 深空探测 | 周六 · 茶余星话 | 周日 · 视频天象 翻译：刘峰 校译：DAIKIN 编排：TYT 后台：李鸣晨 原文链接：https://phys.org/news/2022-06-scientists-breakthrough-life-earthand-mars.html  Credit: Pixabay/CC0 Public Domain 图片来源：Pixabay/CC0 Public Domain 应用分子进化基金会的科学家6月3日宣布，核糖核酸（RNA）这种与脱氧核糖核酸（DNA）类似的物质可以在玄武岩熔岩玻璃上自发形成，因此RNA可能是生命的第一种遗传物质。这种玄武岩熔岩玻璃在43.5亿年前的地球上极其丰富。今天在火星上，类似的古代玄武岩还有很多被保留下来。 该研究在线发表在《天体生物学》（Astrobiology）杂志上。“近年来，研究生命起源的科研团体已经分化出许多流派和方向，”该研究的合著者史蒂文·本纳（Steven Benner）评论道。 “其中一个方向是通过复杂的化学反应方案来重新研究经典的生命起源问题，这些方案需要熟练的化学家试验操作复杂的化学反应，”本纳解释说。“他们试验得到的精妙的化合物发布在《自然》和《科学》等著名期刊上。然而，同样也正是由于化学反应的复杂性，这些实验不可能解释生命实际上是如何起源于地球的。 相比之下，应用分子进化基金会的研究采用了更简单的方法。由Elisa Biondi领导的研究表明，当核苷三磷酸盐通过玄武岩玻璃渗透时，会形成长达100-200个核苷酸的长RNA分子。 “玄武岩玻璃在当时的地球上随处可见，”参与了这项研究的地球科学家史蒂芬说道。“在月球形成后的几亿年里，频繁的撞击加上年轻星球的大量火山活动形成了熔融的玄武岩熔岩，这就是玄武岩玻璃的来源。撞击导致水蒸发，形成了干燥的地面，并且提供了RNA可能形成的含水层。 撞击的影响也产生了镍，研究小组表明，镍从核苷和活化的磷酸盐中得到了核苷三磷酸盐，这些磷酸盐也存在于熔岩玻璃中。玄武岩中的硼酸盐（如硼砂）影响控制着这些三磷酸盐的形成。 形成玻璃的相同撞击体的金属铁镍芯也使得大气层在短时间内迅速减少。RNA碱基便是在这样的大气中形成的，其序列中存储着遗传信息。该团队之前已经证明，核苷是由磷酸核糖和RNA碱基之间的简单反应形成的。 “这种模型的美妙之处在于它的简单性。它可以由高中生在化学课上进行测试，把这些成分混合，等待几天就可以检测出RNA“史帕克说，虽然他没有参与这项研究，但他开发了检测火星上外星遗传聚合物的仪器。 这些岩石同时还解决了其他悖论，使RNA沿着从简单的有机分子一直演化到第一个RNA的路径。“例如，硼酸盐控制核糖的形成，核糖是RNA中的'R'，” 本纳补充道。这条路径始于简单的碳水化合物，这些碳水化合物“不可能”在原始地球的大气中形成。这些被火山二氧化硫稳定，然后雨水将他们冲刷到地表形成有机矿物的储存库。 因此，这项工作推演了一条从几乎肯定存在于早期地球上的有机小分子中产生RNA的路径。一个单一的地质模型从一个和两个碳分子发展出足够长的RNA分子来支持后续的生命演化。 “重要的问题仍然没解决，”本纳警告说。“我们仍然不知道所有的RNA模块是如何具有相同的一般形状的，这种关系被称为同手型。同样，在玄武岩玻璃上合成的材料中，核苷酸之间的键可以是可变的。其原因目前尚不清楚。 火星也值得我们注意，因为火星拥有同样的矿物，玻璃和撞击也存在于那个古代的火星上。地球上的大陆漂移和板块构造掩埋了大部分超过40亿年的岩石。然而，火星并没有发生大陆漂移，因此，当时的岩石仍然留在火星表面。最近的火星任务已经找到了所有需要的岩石，包括硼酸盐。 “如果生命通过这条简单的路径出现在地球上，那么它也可能出现在火星上，”本纳说。“这使得在火星上进一步推进寻找生命的任务变得更加重要。 责任编辑：王延昕 牧夫新媒体编辑部 『天文湿刻』 牧夫出品 微信公众号：astronomycn Spiral Galaxy NGC 1512: The Inner Rings Image Credit: NASA, ESA, Hubble Space Telescope 谢谢阅读 |
