科技日?qǐng)?bào)記者?張夢(mèng)然
《自然》3日發(fā)表的實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)，穿過(guò)巖石裂縫的熱流，如火山或地?zé)嵯到y(tǒng)中的熱流，能凈化與生命的化學(xué)起源相關(guān)的分子。該研究可解釋生命最初的基本成分如何從復(fù)雜的化學(xué)混合物中形成。
由相互連接的巖石裂縫組成的地下網(wǎng)絡(luò)，在熱流的推動(dòng)下積累并富集了生命起源前的化合物，從而促進(jìn)了生命出現(xiàn)的早期化學(xué)過(guò)程。
圖片來(lái)源：《自然》網(wǎng)站
生物聚合物及其成分的形成，是地球生命起源的關(guān)鍵。不過(guò)，這些過(guò)程很難在實(shí)驗(yàn)室里復(fù)現(xiàn)。通常來(lái)說(shuō)，這些復(fù)雜反應(yīng)下形成的副產(chǎn)物數(shù)量，意味著生物相關(guān)基本成分形成的數(shù)量微乎其微。之前嘗試設(shè)計(jì)的純化方法因?yàn)樘禺愋远芟?，無(wú)法一次性分離各種分子。
德國(guó)路德維希-馬克西米利安-慕尼黑大學(xué)團(tuán)隊(duì)受地質(zhì)現(xiàn)象啟發(fā)，利用一種有極小裂縫的腔室，從由氨基酸、核堿基、核苷酸等化合物組成的復(fù)雜混合物中分離出了在生命起源前、與生命相關(guān)的50多種分子。地殼中可發(fā)現(xiàn)由類似裂縫構(gòu)成的巨大網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為在生命形成前在地球上大量存在。將這種混合物沿著溫度梯度過(guò)濾，就能根據(jù)分子結(jié)構(gòu)的細(xì)微差異，實(shí)現(xiàn)特異性分子的分離和富集。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，即使是適度的溫差也足以分離和純化多種生命起源前分子類型，包括2-氨唑和氨基酸，使其濃度分別提升10倍和3個(gè)數(shù)量級(jí)。濃度比或可通過(guò)擴(kuò)大裂縫網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步提高，且被證明在各種溫度、溶劑和pH值下都能成功。實(shí)驗(yàn)條件被證明能促進(jìn)兩種甘氨酸分子的偶聯(lián)，這是多肽合成的起點(diǎn)，形成起始混合物5倍的濃度促進(jìn)了這一過(guò)程。
這種方法的成功表明，自然形成的地?zé)釤崃骰蛟谠缙诘厍蛏贤苿?dòng)了這種分離過(guò)程，并為研究生命起源所需的化合物提供了一種高效的形成方法。
總編輯圈點(diǎn)：
地球生命現(xiàn)象的發(fā)生，是無(wú)數(shù)宇宙事件中的一個(gè)奇跡。但地球因何成為生命的天選之地？可以說(shuō)，是生物與環(huán)境的協(xié)同演化，使得藍(lán)色星球成為了適宜生命居住的家園。生命起源迄今是科學(xué)界一個(gè)重要且復(fù)雜的課題，要想解開(kāi)重重謎團(tuán)，必須勘透由前生命過(guò)程到生命一步一步構(gòu)建起的全過(guò)程。本文的研究正是如此——探究和刻畫那些奇特的生物化學(xué)奧妙，慢慢揭開(kāi)這層最神秘的面紗。
