回到生命的起源

　　

剑桥大学的科学家们认为，对生命发展至关重要的分子可能是通过石墨化过程形成的。一旦在实验室得到验证，我们就可以尝试重现生命出现的合理条件。

生命所需的化学物质是如何到达那里的?

长期以来，人们一直在争论这些看似偶然的生命条件是如何在自然界中出现的，许多假设都陷入了死胡同。然而，剑桥大学的研究人员现在已经模拟了这些条件是如何发生的，并产生了大量生命所需的成分。

生命是由蛋白质、磷脂和核苷酸等分子控制的。过去的研究表明，含有氮的有用分子，如腈——氰乙炔(HC3N)和氰化氢(HCN)——和异腈——异氰化物(HNC)和甲基异氰化物(CH3NC)——可以用来制造这些生命的基石。然而，到目前为止，还没有明确的方法在相同的环境中大量制造所有这些。

在最近发表在《生活》杂志上的一项研究中，该研究小组发现，通过一种被称为石墨化的过程，理论上可以制造出大量这些有用的分子。如果这个模型可以通过实验验证，这表明这个过程可能是早期地球走向生命之旅的一个步骤。

为什么这个过程比其他过程更容易发生?

以前型号的大部分问题是，与腈一起产生了一系列其他产品。这使得一个混乱的系统阻碍了生命的形成。

卡文迪许实验室实验天体物理学助理教授、该研究的合著者保罗·里默博士说:“生活的很大一部分是简单的。”“这是命令。通过控制化学反应的发生，我们找到了一种方法来消除一些复杂性。”

我们不认为生命会在混乱的环境中产生。因此，令人着迷的是石墨化本身是如何清洁环境的，因为这个过程只产生这些腈和异腈，其中大部分是惰性的副产品。

“一开始，我们以为这会破坏一切，但实际上，它让一切变得更好。”它能清除化学物质，”里默说。

这意味着石墨化可以提供科学家们正在寻找的简单性，以及生命所需的清洁环境。

这个过程是如何工作的?

冥古宙是地球历史上最早的时期，当时的地球与我们现在的地球非常不同。碎片的撞击，有时是行星大小的撞击，并非闻所未闻。该研究的理论是，大约43亿年前，当早期的地球被一个月球大小的物体撞击时，它所含的铁与地球上的水发生了反应。

剑桥大学天文研究所和地球科学系自然哲学教授奥利弗·肖特尔博士说:“月球大小的东西撞击了早期的地球，并沉积了大量的铁和其他金属。”

铁-水反应的产物在地球表面凝结成焦油。然后焦油在1500°C以上与岩浆反应，焦油中的碳变成石墨——一种高度稳定的碳形式——我们在现代铅笔芯中使用的东西!

“一旦铁与水发生反应，就会形成一层薄雾，它会凝结并与地壳混合。“加热后，剩下的就是，瞧，有用的含氮化合物，”肖特尔说。

有什么证据支持这一观点?

支持这一理论的证据部分来自于科马提岩的存在。科马提岩是一种火山岩，当非常热的岩浆(>1500°C)冷却时形成。

“Komatiite最初发现于南非。这些岩石可以追溯到大约35亿年前，”肖特尔说。“至关重要的是，我们知道这些岩石只能在1700摄氏度左右的高温下形成!”这意味着岩浆已经足够热，可以加热焦油，产生我们有用的腈。”

随着这种联系得到证实，作者认为含氮化合物可以通过这种方法产生——因为我们看到了科马铁矿，我们知道早期地球岩浆的温度有时一定超过1500摄氏度。

下一个什么?

现在，实验必须尝试在实验室中重现这些条件，并研究系统中不可避免的水是否会吞噬氮化合物，将它们分解。

里默说:“虽然我们不确定这些分子是否起源于地球上的生命，但我们知道生命的基石一定是由在水中存活的分子构成的。”“如果未来的实验表明这些腈都分解了，那么我们就必须寻找另一种方法。”