地球上生命的起源需要供應磷的合成。封閉的湖泊可能在地球早期積累了該元素的高濃度。但是，目前尚不清楚在這種情況下是否可持續的益生元磷攝取。來自蘇黎世Eth，劍橋大學和中國科學技術的科學家的新研究表明，大型封閉式湖泊可以將高濃度的磷在穩定狀態結合在一起，生物生產率極高。
單湖的鳥瞰圖。圖片來源：4.0的Dick Lyon / CC。
磷是所有已知形式的生物化學形式的關鍵要素，在代謝，細胞結構和信息編碼聚合物中發揮至關重要的作用，例如DNA。
但是，在水溶液中足夠可用的磷的環境條件尚不確定，以促進生命的化學起源。
該研究的首席作者克雷格·沃爾頓（Craig Walton）博士說：“沒有天然徑流的大型蘇打湖可以在足夠長的時間內保持磷濃度，即使在某個時候生活開始存在，並且不斷消耗磷。”
“這樣的湖泊僅通過蒸發才能流失水。這意味著磷被留在水中，而不是被河流和溪流沖走。”
“因此，這些蘇打湖中的磷濃度很高。”
並非每個蘇打湖都合適；研究人員排除了小的。
沃爾頓博士說：“一旦生命發展，它們的磷供應就會比補充的速度更快。這將使化學反應和發展中的生命都夾在芽中。”
“在大型蘇打湖中，另一方面，磷濃度足夠高，可以長期維持基本的化學反應和壽命。”
“這些高濃度是通過大量流入的河水來實現的，河流含有磷，而水只會通過蒸發離開湖泊。”
“由於磷不容易蒸發，因此它留在後面並積聚在湖中。”
在他們的研究中，沃爾頓博士及其同事專注於加利福尼亞州的單湖，儘管生物生產率極高，但磷濃度很高。
他們說：“這是至關重要的，因為在小湖中，磷在形成新數量之前被用完了。”
他們認為，大型蘇打湖在地球早期歷史上具有恆定的磷供應量不斷，這是生命起源的理想環境。
他們認為，正如查爾斯·達爾文（Charles Darwin）懷疑的那樣，生活比在小水池中更有可能起源於如此大的水體。
因此，生命的起源可以與大型蘇打湖的特殊環境緊密相關，由於其地質環境和磷的平衡，該環境為益生元化學提供了理想的條件。
沃爾頓博士說：“這種新理論有助於解決地球生命起源的另一個難題。”
一個紙描述這些發現已發表在期刊上科學進步。
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克雷格·R·沃爾頓等。 2025年。在生命的起源期間，大型封閉式湖泊可持續提供磷酸鹽。科學進步11（8）;二：10.1126/sciadv.adq0027
