美國科學(xué)家近日宣布，核糖核酸(RNA)可能是地球上最早出現(xiàn)的遺傳物質(zhì)，它們可以在玄武巖熔巖玻璃上自然形成。43.5億年前，地球上遍布這種玻璃，今天的火星上也存在類似物質(zhì)。這一最新研究在線發(fā)表于最近的《天體生物學(xué)》雜志上。
研究論文合著者史蒂文·班納表示：“近年來，關(guān)于生命起源，科學(xué)界出現(xiàn)不少分歧。有科學(xué)家專注于探索各種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，但由于這些化學(xué)進(jìn)程極端復(fù)雜，很難解釋地球上生命如何起源。”
相比之下，班納及應(yīng)用分子進(jìn)化基金會(huì)的科學(xué)家采用了更簡單的方法。他們的研究表明，核苷三磷酸鹽經(jīng)由玄武巖玻璃的過濾，就會(huì)形成長度為100—200個(gè)核苷酸的RNA長分子。RNA是一種比DNA更簡單原始的單鏈遺傳物質(zhì)。
研究人員解釋說，在月球形成后的數(shù)億年內(nèi)，隕石頻繁地與年輕的地球相撞，再加上火山活動(dòng)異?；钴S，地球上形成了許多玄武巖玻璃。撞擊同時(shí)導(dǎo)致水蒸發(fā)，形成相對(duì)干燥的陸地，為RNA的形成提供了含水層。此外，隕石撞擊帶來的鎳，能夠催化核苷酸和活性磷酸鹽合成核苷三磷酸鹽;玄武巖中的硼酸鹽則控制著三磷酸鹽的形成。而擁有鐵鎳金屬核的隕石，還使當(dāng)時(shí)地球大氣濃度短暫下降，為RNA堿基序列的形成提供了適宜環(huán)境。
研究人員稱，這一模型極其簡潔，“可以在高中課堂上進(jìn)行驗(yàn)證”，將所需的有機(jī)物混合在一起，等幾天，就可以測RNA了。
他們解釋道，該研究的意義在于貫通了早期地球小有機(jī)分子轉(zhuǎn)變成RNA的整個(gè)過程，表明一兩個(gè)含碳分子即便只經(jīng)歷單一地質(zhì)學(xué)過程，也能夠形成足夠長的RNA，并擁有進(jìn)一步演化的可能。不過，還有幾個(gè)謎尚未揭開。比如為什么所有RNA基本構(gòu)件的形態(tài)大體相似?為什么核苷酸之間的連接多種多樣等?
遠(yuǎn)古時(shí)期的火星擁有與地球相似的礦物、玻璃以及隕石撞擊，但火星并未經(jīng)歷地球的大陸漂移和板塊運(yùn)動(dòng)，因此也沒有像地球那樣，把40億年前的巖層深埋于地下，所以許多古老巖層至今仍存于火星表面。班納說：“假如生命能夠在地球上通過這種簡明的方式自然產(chǎn)生，那么同樣的事情也有可能在火星上發(fā)生。”
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