新的研究表明,我们星球上的生命始于一系列陨石撞击地表并降落在温暖的小池塘中,引发了化学链式反应,导致了地球上存在的第一个遗传密码。
虽然“温暖的池塘”假说并不是全新的,但最新的研究引入了大量数据和计算来证明它是多么合理。
加拿大麦克马斯特大学和德国马克斯·普朗克天文学研究所的研究人员表示,这一切都发生在地球温度足够低,可以形成水的几百万年后,而大陆仍在从海洋中出现。
“以前没有人真正进行过计算,”团队成员之一说道,Ben KD Pearce,来自麦克马斯特大学。 “这是一个相当大的开始。非常令人兴奋。”
新研究的核心是周期。图片来源:麦克马斯特大学
该计算着眼于可能的形成核糖核酸聚合物——能够存储遗传信息和催化化学反应的最基本分子。
它们是否可能是由于陨石撞击沉积了关键的有机构件,然后与池塘水中的元素结合而形成的?
这项新研究背后的团队表示,绝对如此,一路上降水和蒸发的水平都处于适当水平。研究人员表示,这些 RNA 聚合物最终会变得更加复杂并发展成 DNA。
为了支持他们的工作,科学家们从天体物理学、地质学、化学、生物学和其他学科中汲取了相关研究成果。
“因为有来自如此多不同领域的如此多的投入,所以这一切都结合在一起真是令人惊讶,”一位研究人员说,来自麦克马斯特大学的拉尔夫·普德里茨。
“每一步都非常自然地通向下一步。最终让所有这些都通向清晰的画面,这说明这件事是正确的。”
新的计算将地球生命的起源推算在 3.7 至 45 亿年前之间。那是早于一些专家指出,但我们仍然不确定 –最近的一项岩石研究表明第一个生物体大约在 40 亿年前出现。
其他科学家认为生命最初开始地球深处,通过海底的喷口或陆地上出现的温泉。即使对于科学界最敏锐的头脑来说,回顾数十亿年的时间也不是一件容易的事。
温暖的池塘和陨石研究背后的研究人员确实有一位著名的科学家,他们可以指出——查尔斯·达尔文首先提出生命可能在“一些温暖的小池塘”中出现。回到1871年。
不过,并不是所有人都相信这个假设得到了证实。英国剑桥大学的生物学家约翰·萨瑟兰认为,陨石撞击陆地的影响会在生命有机会扎根之前蒸发掉所有有机化合物。
他告诉迈克尔·马歇尔:“本来可以输送最多有机物质的大型撞击器与如此大的能量发生碰撞,以致它们的有机货物被雾化。”新科学家。
尽管如此,最新研究背后的团队表示,他们的模型显示了地球上生命最早起源的“一致情景”。更重要的是,如果我们能够确定我们自己星球上发生的事情,它可能有助于分析宇宙的其他部分。
在我们能够确定生命何时开始以及它以什么形式存在之前,还需要进行大量的研究,但我们似乎正在接近答案。
“我们提供了关于生命可能起源的条件的合理的物理和化学信息,”德米特里·谢苗诺夫说是马克斯·普朗克研究所的特约研究员之一。
“现在轮到实验学家来找出生命是如何在这些非常特定的早期条件下确实出现的了。”
该研究发表于美国国家科学院院刊。