地球上一些最古老的岩石中包裹着以前被忽视的纳米晶体，它们讲述了生命如何出现的故事。
西澳大利亚大学和剑桥大学的地球科学家表示，他们的发现可以解释为什么磷成为生命的主要组成部分，以及分子如何首先在海底热液喷口结合在一起形成原始RNA。
他们用透射电子显微镜检查了西澳大利亚皮尔巴拉地区 35 亿年前的岩石，发现了意想不到的矿物质。
皮尔巴拉是著名的因其在太古代当生活刚刚开始的时候。 该地区的岩石是一个时间胶囊，其中包含对生命起源前化学的见解。
从远处看，训练有素的眼睛可能会识别出皮尔巴拉的条纹红色岩石是非常细的石英（含有硅和氧）和赤铁矿（由铁和氧组成），一种称为碧玉石。
仔细观察会发现一些令人惊讶的事情； 隐藏的纳米晶体具有有趣的特性。 细小的颗粒分散在整个碧玉床中格林纳利特是一种含有铁、硅和氧的矿物，数十亿年前从附近的热液喷口喷出并沉淀在海底。
西澳大利亚大学地质学家 Birger Rasmussen 告诉我们：“我们发现，在更显眼的氧化铁（使岩石呈现鲜红色）之间隐藏着更丰富的铁粘土。”科学快讯。
“令人惊讶的是，你可以在如此古老的岩石中看到纳米颗粒，部分原因是它们被密封在这些相对化学惰性的材料中。”
在纳米尺度上，绿钠石的结构是不寻常的。由于富铁颗粒之间的晶体结构未对准，颗粒边缘呈波纹状。八面体层和富含二氧化硅的四面体层。
Rasmussen 说：“它在边缘产生一系列平行凹槽，这些凹槽的尺寸对于 RNA 和 DNA 等物质来说是完美的。”他解释说，这使得粘土纳米颗粒成为对齐这些生物分子成分的完美催化工具，以便它们可以轻松地接合在一起。
数十亿年前，热液喷口可能产生了数万亿个带有凹槽的微观粘土颗粒，这些颗粒的作用就像装配线，浓缩 RNA 或前 RNA。
长期以来，热液喷口被认为是生命可能出现的地方，为这一过程的发生提供了完美的场所。 它们不断地通过岩浆室搅动海水，并将充满营养物质的热烟羽喷回海洋。
“这是化学反应发生的好地方……因为它们是极端梯度的区域，”拉斯穆森说。
来自皮尔巴拉 (Pilbara) 的 35 亿年前的岩石还含有纳米颗粒氟磷灰石（由氧、钙、氟和磷组成的矿物质）。
科学家们一直困惑的是，尽管海洋中磷的浓度如此之低，但为什么在如此多的生物结构（包括 DNA、细胞膜和脂质）中发现了磷。
但数十亿年前岩石中存在的含磷矿物氟磷灰石提供了一个可能的解释：热液喷口可能是可获取磷的早期来源。
研究人员的模型表明，35 亿年前深海水中磷的浓度可能是现在的 10 到 100 倍。
“为什么生命选择磷来进行如此多重要的生化过程，包括遗传物质的制造，而今天的海洋中磷却如此稀缺？答案可能是，在生命的起源和早期进化过程中，磷的含量要丰富得多。”拉斯穆森说。
这篇论文发表于科学进步。
