收集有关地球的资料(越来越多的证据表明，地球上最初的生命，可能并非源于地球)

Posted 2023-05-27

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收集有关地球的资料(越来越多的证据表明，地球上最初的生命，可能并非源于地球)

现代地球上的生命，都是由地球上最初的生命经过漫长的时间演化而来，这一观点早已成为了科学界的共识，但对于“地球上最初的生命从何而来”这个问题，科学界却没有给出确定的答案。

对于地球生命的起源，科学界主要有两种观点，第一种观点认为，生命应该源于地球，是地球“本地”的无机物在特定环境中，经过一系列复杂的化学过程逐渐演化而来。

第二种观点则认为生命可能并非源于地球，具体可表述为，外太空里的一些小天体（如彗星、小行星）可能会携带着构成生命的复杂有机物，当这些小天体被地球的引力捕获，并坠落到地球表面之后，其携带的物质就可能在地球上演化出生命。

相对而言，第二种观点更加容易得到验证，因为“小天体坠落到地球表面”这种事情在地球上一直都在发生，直到现在，我们仍然可以在地球上时不时地发现一些小天体的残骸——陨石。

在过去的日子里，科学家一直在致力于对陨石的研究，随着研究的不断深入，越来越多的证据表明，生命应该源于外太空。首先就是科学家发现在很多陨石样本中，除了存在醇类、糖类、氨基酸等较为复杂的有机物外，还存在着构成生命的重要物质——碱基（Nucleobase）。

碱基由碳（C）、氮（N）、氢（H）等元素构成，在地球上的生命体中有腺嘌呤（Adenine）、胞嘧啶（Cytosine）、鸟嘌呤（Guanine）、胸腺嘧啶（Thymine）和尿嘧啶（Uracil）等五种碱基，这些碱基能够形成碱基对，并且还能够相互堆叠，是生命体中组成脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的重要物质。

在20世纪里，科学家已经在陨石样本陆续发现了腺嘌呤、鸟嘌呤和尿嘧啶，但由于检测技术水平的限制，另两种碱基却迟迟没有发现。进入21世纪之后，相关的研究并未停止，借助日益先进的检测技术，在2020年的时候，科学家有了一个重大发现——蛋白质。

该研究来自一个由哈佛大学天体物理学家马尔科姆·麦基奥（Malcolm McGeoch）带领的研究团队，其研究样本取自一颗被命名为“Acfer 086”的陨石，该陨石于1990年撒哈拉沙漠中发现。

在研究工作中，研究人员使用了先进的质谱分析技术，分析结果表明，在该陨石样本中存在着一种主要由甘氨酸和羟基甘氨酸氨基酸组成的蛋白质，其大致结构如下图所示（注：图中颜色为白、橙、灰、蓝、红、绿的小球分别代表氢、锂、碳、氮、氧、铁）。

蛋白质对生命有多重要相信大家都知道，毫不夸张地讲，地球上所有已知的生命都需要蛋白质，如果没有这种物质，地球上就不可能出现生命，而在陨石中发现了这种复杂的有机大分子结构，其意义可想而知。

到了2022年4月，相关研究领域又迎来一个重大发现：科学家在陨石中发现了之前从未发现过的两种碱基——胞嘧啶和胸腺嘧啶。

该研究来自一个由北海道大学天体化学家小叶康弘（Yasuhiro Oba）带领的研究团队，其研究样本取自三颗陨石，分别是默里陨石（1950年发现于美国肯塔基州）、“默奇森陨石”（1969年发现于澳大利亚维多利亚州）、“塔吉什湖陨石”（2000年发现于加拿大不列颠哥伦比亚省）。

利用一种被称为“高效液相色谱结合电喷雾电离高分辨率质谱”(HPLC/ESI-HRMS)的技术，研究人员在陨石样本中发现多种碱基及其结构异构体，其中就包括了胞嘧啶和胸腺嘧啶，而这也就意味着，地球上的生命体中的五种碱基均已在陨石中发现。

要知道在外太空中的众多小天体之中，能够掉到地球表面形成陨石，并被人类找到的可以说是少之又少，而就在这些陨石之中，却存在着各式各样的有机物，其中甚至还包括了蛋白质以及构成生命体中的DNA和RNA所需要的五种碱基，这就足以说明构成生命的复杂有机物在小天体中普遍存在。

科学家据此推测，在38亿至41亿年前，太阳系内侧的几颗岩石星球（包括水星、金星、地球、火星和月球）都曾经遭到小天体的“密集轰炸”（这也被称为“后期重轰炸期”），在这期间，大量的小天体给地球带来了各式各样的有机物，从而为地球上出现生命提供了重要的物质基础。

（图为研究人员根据月球上的陨石坑数据所做的模拟动画）

总而言之，尽管目前科学界仍然不能对地球生命的起源给出确定的答案，但越来越多的证据表明，地球上最初的生命，可能并非源于地球，而应该源于外太空。可以想象的是，如果真是这样的话，那么生命就应该在宇宙中普遍存在，毕竟像地球这样的行星，在宇宙中还有很多很多。

参考资料：

Malcolm W. McGeoch et al. 2020. Hemolithin: a Meteoritic Protein containing Iron and Lithium. arXiv: 2002.11688

Yasuhiro Oba, et al. Identifying the wide diversity of extraterrestrial purine and pyrimidine nucleobases in carbonaceous meteorites. Nature Communications volume 13, Article number: 2008 (2022)

好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。

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