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陨石中发现生命关键成分嘧啶!地球生命可能来自外太空?

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发表时间:2022-05-04 07:06作者:记者:鹤佳 杨扬来源:央广网

央广网北京5月3日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道,最近的一项研究发现,陨石上有组成脱氧核糖核酸(DNA)的核心材料。

英国《自然·通讯》杂志4月26日发表的一篇行星科学论文指出,组成脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)必不可少的嘧啶碱基可能是由富碳陨石带到地球的。科学家通过新的分析,发现了此前从未在陨石样本中发现的最后两种碱基。研究人员表示,虽然DNA不太可能在陨石中形成,但该发现表明,这些遗传部分可用于传递,并可能有助于早期地球上生命分子的发展。

科学家在陨石样本中发现的生命必需的最后两种碱基是什么?陨石中为什么会有碱基存在?地球生命真的可能来自于外太空吗?探究生命的起源对现在的研究有哪些意义?

科学家在陨石样本中发现的生命必需的最后两种碱基是什么?是如何发现它们的呢?

地球上所有的细胞生命都以脱氧核糖核酸(DNA)作为遗传物质。脱氧核糖核酸的重要特点是其双螺旋结构,即由两条链相互匹配。对于DNA而言,配对的物质就是碱基。通常认为,DNA里一共有4种碱基,分别用字母A、C、T、G表示。C、T就是两种嘧啶类的碱基,此次发现的两种碱基——胞嘧啶和胸腺嘧啶,就分属这两种。

科学家能够分析出陨石中的碱基主要有赖于检测技术的进一步提高。在自然界中寻找一种分子时,最困难的情况是不知道寻找的对象。但此次研究,我们明确知道要寻找的是胞嘧啶和胸腺嘧啶这两种分子,且它们都属于有机分子,主要以碳为骨架,体积相对无机分子更大一些。

这两种分子在没有生命存在的自然界中难以独立出现,其产生于生命合成代谢的过程之中。此次是用了化学中的质谱等分析方法,最终在碳陨石中鉴别出这两种分子。

陨石中为什么会有碱基存在?

目前有一些理论去推测陨石上碱基的成因,但并没有确定的答案。

有机分子,特别是与生命相关的DNA的碱基,元素构成十分简单,主要由碳、氢、氧三种基本元素以及氮元素构成。这几类元素在宇宙空间中含量丰富,比较常见。在此基础上需要有合成的条件。尽管目前并不知道合成的过程如何,但一些科学家猜测,可能是宇宙高能射线的照射提供了促使反应发生的能量,最终形成了嘧啶这类复杂的有机分子。还有一种观点认为,可能是其他外星生命产生了嘧啶。北京航空航天大学教授、结构生物学家、中国生物物理学会科普工委秘书长叶盛表示,“目前来讲,我们更倾向于相信是宇宙高能射线的照射导致了这些分子的合成”。

地球生命是从陨石中带来的,还是在地球上独立产生的?

很多科学家倾向于相信生命是在地球上独立产生的。

地球拥有比宇宙空间更加丰富的有利条件,理所当然会产生更加复杂的有机分子。即便这些生命起源的关键分子从宇宙空间中依靠陨石带到了地球,但由于数量太少,在还没能形成真正的生命之前就已经走向消亡,不足以孕育更复杂的分子甚至生命。只有当地球在适当的条件下,大量有机分子产生并汇聚,才有机会产生更复杂的生命。叶盛表示,尽管“地球生命是从陨石中带来的”听起来更美好、更浪漫一些,但还是地球上独立产生生命更为可信。

不过碱基等生命构件在陨石上存在,意味着其他星球上有存在生命的可能性,但直到人类能够有机会去实地探测之前,我们都无法得到确切的答案。

探究生命的起源对现在的研究有哪些意义?

合成生物学是指利用在生命中学到的生物学知识,进行人工合成生命或生命物质,并用之服务人类。在合成生物学中,有研究发现,地球生命所采用的分子体系和代谢途径未必最优,而对生命进行人工设计,可能能达到更好的状态。这些知识都是在研究生命起源时获得的。

叶盛介绍,目前我国在合成生物学方面开展了大量的基础性研究工作,并产生了一定的成果。例如有科学家已经成功利用二氧化碳人工合成淀粉,这对于未来解决粮食问题以及降低碳排放有重要的应用价值。