如果数十亿年前生物没有被激发出来,我们都不会存在。这种火花是如何产生的问题继续让科学家着迷。
一项关于原始地球条件如何产生生命的新研究已经确定了一种盐混合物,这些盐与来自熔岩的热流混合,可能有助于形成自我复制的生物分子。
这种自我复制是“RNA 世界”假说的关键部分:核糖核酸 (RNA) 既可以存储生物信息,也可以执行生命成长和进化到今天的状态所需的结构折叠。
在这种情况下,科学家们观察了镁(Mg) 和钠(Na)的混合物,因为它可能在地球上最早的几年里:为了让 RNA 折叠起作用,相对高浓度的双电荷镁离子和较低浓度的镁离子需要单电荷钠。
国际研究人员团队在他们的研究中写道:因此,问题在于早期地球上的哪些环境可能为这种前生物过程提供了合适的盐条件。产生盐环境的一个地质可能过程是从玄武岩中浸出盐分,作为地球地幔的主要部分熔化物,玄武岩是地球早期地壳以及太阳系其他类地行星地壳中最丰富的岩石类型之一。
该团队合成了玄武岩玻璃,熔化的玄武岩迅速冷却时,自然会在地球上产生,并以各种形式对其进行表征,包括岩石和玻璃。
对从玻璃中提取的镁和钠的量进行分析,在各种温度和各种粒度下,总是显示钠明显多于镁。
更重要的是,镁的水平总是显着低于益生元 RNA 折叠正常运作所需的水平。研究人员发现,该过程中缺失的部分是热量的对流。
德国慕尼黑路德维希马克西米利安大学的生物物理学家克里斯托夫·马斯特说: 当热流很可能已经存在时,这种情况发生了很大变化 ,我们已经证明,玄武岩和简单对流的结合可以在自然条件下产生 Mg 和 Na 离子之间的最佳关系。
玄武岩玻璃的狭窄裂缝和孔隙中的温度梯度会产生盐优化所需的对流,并且还会逆流移动更多离子,从而产生所谓的热泳。
研究表明,对流和热泳共同增加了混合物中镁离子的数量,创造了可以发生自我复制 RNA 的条件。类似的化学反应可能在 40 亿年前在地球上发生过。
研究表明,这种从玄武岩中浸出的盐,在地球地幔中大量发现,符合RNA 世界假说的模板。更重要的是,它扩大了可能有助于激发生命的盐混合物的可能性。
研究人员在发表的论文中写道:这里展示的原理适用于广泛的盐浓度和成分,因此,与各种生命起源场景高度相关。
页面更新:2024-02-29
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