地球生命进化的重要一步可能发生在空气中

生命的出现是在‘大约45亿年前是现代生物学相对坚实的基础。

尽管水在促进地球早期有机反应中发挥着至关重要的作用，但最基本的成分之一不会在水环境中形成，这就提出了生命最初是如何获得它们的问题。

一项新实验揭示了这些关键化学反应是如何发生的。

酰胺键是链中的链接氨基酸它们构成了生命中许多重要组成部分的基础，包括肽（短氨基酸串）和蛋白质（可以以酶的形式发挥作用的较长氨基酸串）。

问题在于酰胺键实际上受到水的阻碍，这在海洋世界中是一个问题。 科学家认为，一定还有其他因素在起作用，而新的研究表明，奇迹是在水和空气的边界发生的。

普渡大学化学家迪伦·霍尔德纳（Dylan Holdena）及其同事在他们的论文中写道：“在这里，我们报告了微米级水滴的空气-水界面上游离氨基酸的独特反应性，导致在毫秒时间内形成肽异构体。”发表论文。

“该反应在环境条件下进行，不需要额外的试剂、酸、催化剂或辐射。”

研究小组将含有两种氨基酸（甘氨酸和 L-丙氨酸）的微水滴喷洒到质谱仪用于详细化学分析的装置。 研究表明，液滴中形成了一条由两个氨基酸组成的链，即二肽。

由于二肽能够构建更多的氨基酸链，因此结果表明空气中的微滴可以通过将溶解的氨基酸暴露在空气中来加速肽链的早期构建。

数十亿年前，这种微滴可能以海洋浪花的形式产生，为生命的发展创造了必要的化学键。

更重要的是，这些实验中观察到的反应是在没有添加任何其他化学试剂、催化剂或辐射源的情况下发生的，这使得它更有可能发生在数十亿年前的地球上。

“观察到纯水滴的空气-水界面处的游离氨基酸产生肽，这是所有益生元系统中最简单的，这表明大气气溶胶或海浪喷雾等环境可能提供了一个独特且普遍存在的环境来克服能量与水中生物分子缩合和聚合相关的障碍，”写给研究人员。

如果研究小组是对的，即微滴水滴落在空气中，在最小的尺度上，环境可能是干燥的而不是潮湿的——这意味着它将提供合成二肽的条件。

科学家们一直忙于寻找关于氨基酸链如何在海洋环境中形成的各种解释。例如，可能发挥了作用，或者也许。 现在，有一个新的选择。

不过，目前这仍然是一个假设，未来的研究将需要弄清楚这些氨基酸链是如何组合在一起的，以及这些基本化学构件如何导致我们今天所知道的地球上的生命。

“这种反应性为在水环境中形成第一个生物聚合物提供了一条合理的途径，”写给研究人员。

该研究发表于美国国家科学院院刊。