地球早期生命可能从毒温泉开始研究有助在太阳系其他星球上寻找生命形式
简介:地球早期生命可能从毒温泉开始 研究有助在太阳系其他星球上寻找生命形式
地球早期生命可能从毒温泉开始 研究有助在太阳系其他星球上寻找生命形式
()据新浪科技:国外媒体报道,地球生命起源一直是困惑科学家数十年的未解谜团,目前,最新研究表明,地球早期生命可能是从毒温泉开始的,同时,深入了解地球上复杂分子的形成过程,将有助于指引我们在太阳系其他星球上寻找生命形式。
在美国加州拉森火山国家公园的邦帕斯地狱(Bumpass Hell),地面处于沸腾状态,空气中弥漫着臭鸡蛋气味,气泡从泥坑中喷涌,释放出黏稠液体的爆裂声,灼热的蒸汽从地球火山口喷出。
这处可怕的地形是以牛仔肯德尔·邦帕斯(Kendall Bumpass)的名字命名 ,1865年,当邦帕斯走近这里,踩到薄薄的地壳,沸腾的酸水严重烧伤了他的腿部,导致他不得不进行截肢。
图中是美国加州拉森火山国家公园的邦帕斯地狱(Bumpass Hell),地热池边缘的湿润和干燥循环被认为促进了生物分子的聚集。
一些科学家主张称,地球上的生命是在看似不适宜居住的条件下逐渐形成的,生物在地球上游荡之前,像邦帕斯地狱这样的高温温泉可能促进化学反应,使简单分子连接在一起,从而向复杂生命迈出第一步。
然而,其他科学家将地球生命的起点聚焦于海底深处的热液喷口,在海底热液喷口处,富含矿物质的热水从海底裂缝中翻滚而出。
当研究人员研究和辩论地球生命最初在哪里诞生以及如何爆发式生长时,这项最新研究提供了重要的理论支持。
美国加州大学圣克鲁兹分校天体物理学家娜塔莉·巴塔哈(Natape Batalha)称,了解这颗行星上生命的起源可能为何处寻找地外生命提供重要线索。
美国宇航局艾姆斯研究中心化学家威诺娜·维康特雷(Wenonah Vercoutere)对此表示赞同,她说:这项最新研究对于太空探索的未来具有重要意义,整个宇宙的物理规则都是相同的,那么为什么生物学规律无法延续下来?为什么整个宇宙不存在生物活跃性呢?
陆地温泉
从生物化学核心来看,生命的组成仅依赖于几种元素:化学元素、水或者其他可以发生化学反应的介质,以及为这些反应提供动力的能量来源。
在地球上,所有这些成分都存在于陆地温泉中,这里是一些顽强生物的家园。
例如:2016年发表在《自然通讯杂志》的一篇文章指出,美国内华达州的大沸泉(Great Boipng Spring),温泉温度高达77摄氏度,但是微生物还是设法在温泉粘土滩附近水域生存下来。
加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室微生物生态学家詹尼弗·佩特里奇(Jennifer Pett-Ridge)说:像这样的生存环境可能非常接近地球早期环境,所以这些生命形式最有可能与一些地球早期生命有关。
温泉中的微生物可以形成称为微生物垫(microbial mats)的生物群落,由微生物垫是由多层微生物构成,它们遍布世界各地的地热区域,其中包括:美国黄石国家公园、俄罗斯南部的加尔加温泉,以及美国加州拉森火山国家公园——邦帕斯地狱所在地。
随着时间的推移,微生物垫可以形成叠层岩,微生物和矿物质累积叠层的结构,叠层岩的分层结构映射了随时间流逝的地质变化,就像树木的年轮一样。
研究人员在西澳大利亚内陆地区35亿年前岩石中发现叠层岩证据,同时还发现温泉矿床的相关证据,相关内容发表在2017年出版的《自然通讯杂志》上。
这项最新发现以及之前的微生物相关迹象,使得研究小组认为,地球上部分最早生命是在这样温泉环境中繁衍发展的。
加州大学圣克鲁兹分校生物物理学家大卫·德默(David Deamer)用45年的时间探索地球上的生命是如何起源进化的,他开始研究脂质,即构成细胞周围膜的油性分子。
德默是温泉-生命起源论的大力支持者,他曾证实地球温泉可以产生类似气泡的囊泡,该囊泡外层是脂质构成。
像这样的结构可能是现代细胞的祖先前体。
科学家认为,冰岛的布拉佛温泉是早期地球上可能形成生命的环境之一。
加州大学圣克鲁兹分校天体生物学家布鲁斯·戴默(Bruce Damer)运用计算机科学方法解决生命起源问题,他与德默合作测试温泉的条件能否促使凝聚反应,即两个分子结合成一个更大的合成物。
当水从温泉中溅出并蒸发时,液体中的分子会发生凝结反应并连接起来,随后的飞溅会增加更多的分子,这些分子可以在液体再次蒸发时进行额外的冷凝反应,反复的润湿和蒸发可以产生分子链。
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