现代地球生命,是从地球原始生命长期进化而来的,这一点在科学界早有共识,但是对“地球原始生命从哪里来”这一问题科学界至今尚未作出定论。 关于地球上生命起源问题,科学界存在着两种意见,一种意见认为生命应起源于地球,它是由地球上“本地”无机物经一系列复杂物理和化学过程在一定环境下逐步进化形成的。 第二种意见认为,生命也许不是起源于地球,具体地说可以表达为外太空中某些小天体,例如彗星和小行星等,可能携带了组成生命的各种复杂有机物,这些小天体受到地球引力俘获而落到地球表面后,它们所携带的材料有可能演化成为地球上的生命。 相对来讲,第二种看法更容易被证实,这是因为“小天体掉进地球表面”这一现象一直存在于地球中,至今我们还能不时从地球中找到一些小天体遗迹—陨石。 近些年来,科学家们开始致力于陨石研究工作,而随着研究工作的深入,更多的事实证明生命应来自外太空。那么,什么是“外太空”呢?外太空到底有什么样的特点?这些都是人们所关注的问题。外太空真的与我们人类一样吗?答案当然不是。其一是科学家们发现,许多陨石样本里除了含有醇类,糖类和氨基酸这些比较复杂的有机物之外,还有一种组成生命的主要物质碱基,即Nucleobase。 碱基包括碳(C),氮(N),氢(H).地球上生命体有腺嘌呤(Adenine),胞嘧啶(Cytosine),鸟嘌呤(Guanine),胸腺嘧啶(Thymine),尿嘧啶(Uracil)5种碱基,它们能形成碱基对并能互相叠合,是生命体构成脱氧核糖核酸和核糖核酸的主要成分。 20世纪时科学家们已先后从陨石样本中检测出腺嘌呤,鸟嘌呤及尿嘧啶等碱基,但是受检测技术水平所限,另外2种碱基一直被延迟检测。直到最近几年,才终于揭开了这一谜底:人类基因组中存在着一种与鸟嘌呤相似的核苷酸序列。这一研究成果为我们了解生命提供了全新的视角,同时也开启了生命科学领域新的大门。 这项研究源于美国哈佛大学天体物理学家Malcolm McGeoch领导的研究小组,研究样品采自名为Acfer 086的陨石,它是1990年在撒哈拉沙漠发现的。 研究者们在研究过程中采用了高级质谱分析技术进行分析,结果显示这块陨石样本含有以甘氨酸及羟基甘氨酸等氨基酸为主的蛋白,这些蛋白的大体结构见下图(注:图中颜色为白色,橙黄色,灰色,蓝色,红色及绿色小球分别表示氢,锂,碳,氮,氧和铁等元素。 蛋白质对于生命来说是多么重要,我想每个人都清楚,说地球上已知生命全部需要蛋白质并不为过,没有这一物质地球上也不会存在生命,从陨石里找到这一复杂有机大分子结构的意义是可想而知的。 至2022年4月份,有关研究领域再获喜讯:科学家们从陨石中找到两个此前未曾被发现的碱基,胞嘧啶与胸腺嘧啶。 这项研究源于日本北海道大学天体化学家小叶康弘领导的研究小组,研究标本采自3颗陨石——美国肯塔基州默里陨石(1950),“默奇森陨石”(1969)和澳大利亚维多利亚州塔吉什湖陨石(2000)。 采用一种名为“高效液相色谱与电喷雾电离高分辨质谱(HPLC/ESI-HRMS)联用”(HPLC-ESI-HPLC/HRMS)的方法,研究者从陨石样本中检测到各种碱基以及它们的结构异构体(包括胞嘧啶、胸腺嘧啶等),这同时意味着地球上所有生命体的5个碱基都已经从陨石中检测到。 须知,在外太空的许多小天体里,能落到地球表面上形成陨石并且被人类发现的可真是凤毛麟角,而且正是这些陨石里有种类繁多的有机物,甚至还有组成生命体的蛋白质及DNA, RNA所需的5种碱基等,足见组成生命的各种复杂有机物广泛分布于小天体。 科学家们由此推断,距今38亿~41亿年间,太阳系内若干岩石星球,包括水星,金星,地球,火星及月球等均曾受到小天体“密集轰炸',即所谓”晚期重轰炸期”,其间大量小天体将各种有机物带入地球,为地球生命的产生奠定了重要物质基础。 (图为研究者基于月球陨石坑资料制作模拟动画) 总之,虽然现在科学界还无法给地球生命起源一个肯定的回答,但是有愈来愈多的事实证明,原来在地球上存在的生命也许并不是来自地球而是来自外太空。 也就是说,我们今天所见到的所有生物都起源于外星球。当然,这也并不意味着地球之外的其他地方存在着生命。实际上,人类的祖先已经生活在太阳系内了。 可想而知,果真如此的话,生命应该广泛地存在于宇宙之中了,毕竟地球这类星球,宇宙之中有许许多多。 |
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