在加利福尼亚州拉森火山公园的Bumpass地狱，地面实际上是沸腾的，腐烂的鸡蛋的香气充满了空气。气泡通过泥泞的水坑升起，产生浓郁的声音。地球上通风口的焦糖蒸汽爆炸喷射。可怕的遗址以牛仔肯德尔·邦帕斯（Kendall Bumpass）的名字命名，他在1865年太近了，走过薄的外壳。沸腾的，酸性水烧毁了他的腿，必须截肢。
一些科学家认为我们星球上的生命在这种看似无园的条件下出现。早在生物漫游地球之前，像颠簸地狱这样的温泉可能促进了化学反应，这些反应将简单分子融为一体，在迈向复杂性的第一步中将其联系在一起。然而，其他科学家将地球生命的起点放在水下的深水水热通风口，那里是海底裂缝的加热，富含矿物质的水。
随着研究人员研究和辩论地球上的生活以及如何首先点燃生活，他们的发现提供了重要的奖励。加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的天体物理学家娜塔莉·巴塔尔（Natalie Batalha）说，了解这个星球上生活的起源可能会提供有关在其他地方寻找生活的暗示。 “这对太空探索的未来具有非常重要的影响。”化学家Wenonah Vercoutere同意。 “物理规则在整个宇宙中都是相同的，”位于加利福尼亚州莫菲特菲尔德的NASA AMES研究中心的Vercoutere说：“那么，有什么要说的是，生物学规则也没有贯穿，并且在整个宇宙中都没有贯彻和活跃？”
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在其生化核心上，生命食谱仅取决于几种成分：化学元素，水或其他化学反应的培养基以及为这些反应供电的能源。在地球上，所有这些成分都存在于陆地温泉中，这是一些强硬生物的所在地。例如，内华达州的大沸点是烫伤77°Celsius，但微生物设法消除了水中的存在研究人员在2016年在春季的粘土银行附近自然通讯。加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore）国家实验室的微生物生态学家詹妮弗·佩特·里奇（Jennifer Pett-Ridge）说，这种情况可能反映了地球早期的情况，因此这些生命形式很可能“与最初在这个星球上的某些生物有关”。
温泉的微生物可以形成称为微生物垫的社区。在世界各地的地热区域中发现了垫子，包括在黄石国家公园，俄罗斯南部的加尔加温泉和拉森（Lassen）的地热区域（包括Bumpass Hell的所在地）。
随着时间的流逝，微生物垫可以形成基质石，微生物的结构和矿物质的结构，这些结构彼此积累。基质石的分层外观反映了时间的流逝，就像树的生长环一样。研究人员发现梳妆台形成中基质石的证据这是西澳大利亚州内陆的35亿亿年历史的特征，以及温泉矿藏的证据，描述了2017年的发现自然通讯。这些发现以及过去微生物的其他迹象使团队暗示地球上最早的生命在温泉环境中蓬勃发展。
加州大学圣克鲁斯分校的生物物理学家戴维·迪默（David Deamer）花了四个半十年的时间来探索我们星球上的生活如何开始。他开始研究构成细胞周围膜的油性分子。 Deamer是温泉作为生命开始的大力支持者，它表明，陆地温泉的条件可以产生带有脂质的泡泡糖囊泡，外层由脂质组成。这样的结构可能是现代细胞的祖先前体（（SN：7/3/10，p。 22）。
加州大学圣克鲁斯分校的天体生物学家布鲁斯·达默（Bruce Damer）将计算机科学的方法带入了有关生命起源的问题，他与Deamer合作测试温泉的条件是否可以驱动冷凝反应，这些反应将两个分子加入一个较大的复合材料。
当水从温泉中溅出并蒸发时，液体中的分子可能会经历冷凝反应并将其连接起来。随后的飞溅会增加更多的分子，这些分子可能会随着液体再次干燥而经历其他凝结反应。重复的润湿和干燥可能会产生分子链。
2018年，达默（Damer）在新西兰的一个活跃地热区开设了商店，沿通常的主题（地狱之门）命名为检验该假设。他制备了用成分组装RNA所需成分的小瓶，RNA链是一种核酸，在蛋白质合成过程中充当信使，可能具有催化的化学反应涉及地球早期生命的起源（（SN：4/10/04，p。 232）。该混合物包括四个RNA构建块中的两个 - 将核苷酸连接在一起形成RNA链。
达默（Damer）将开放的小瓶站在金属块中，大约是两个堆叠在一起的CD盒的大小，并将置换设置为近乎沸腾的水热池。为了模拟原始地球有时，有时干燥的爆发，Damer将酸性温泉水喷入小瓶中，让它们干燥，然后再重复几次湿干循环。当他将小瓶带回实验室时，他发现它们包含长100至200个核苷酸的RNA样链。
这些结果，2019年12月在天体生物学，指出复杂的分子可以在温泉中形成，支持这样一个假设，即地球上的生命可能在这种环境中发展。 2020年，达默（Damer）与Deamer及其同事一起回到了地狱之门，以确认Damer的结果，并进行更多湿干的自行车研究。
亚特兰大佐治亚理工学院的化学家尼古拉斯·哈德（Nicholas Hud）从略有不同的角度研究了生命的起源：他探讨了DNA和RNA核苷酸的产生方式。他同意，分子更有可能通过在湿干周期发生的土地上的凝结反应而不是在海洋中链接在一起。这些反应会产生水。当周围已经有很多水时，这种化学键的形成在能量上不会有利。 HUD说：“最佳的形式位于炎热，干燥的地方。” “形成最糟糕的地方是在一个潮湿，热的地方。”
水下愿景
然而，其他证据表明，潮湿的热环境只是生命的起源。在深海地板上深色的水热通风孔，加热的水喷到海水中，冻结仅几摄氏度（SN：7/23/16，p。 8）。
2017年，研究人员发现，来自魁北克的37.7亿岩石中的化石起源于古老的海底，并具有热液活动的迹象（SN：4/1/17，p。 6）。研究人员声称不同的结构类似于微生物的结构，表明深海环境可能支持了地球上最早的生命。
这些环境可能是极端的：有些通风孔贝尔奇的深色羽流像400°C一样热。但是，如果通风孔在培养早期生命形式中发挥作用，则可能发生在温和的通风口。例如，Lost City是大西洋中部的一个热液区域，从40°到90°C的温度下，流体从通风孔流出。
这些尖顶是微生物的家园，这些微生物源于被称为蛇丁式化的化学反应产物。加利福尼亚州帕萨迪纳的NASA喷气推进实验室的天体物理学家Laurie Barge说：“水热通风孔很有趣，因为它们处于水和岩石的界面。”
水与岩石之间的化学反应在失落的城市之类的地点，使水从碱性碱性的水中比海洋中的水更高，海洋中的水浓度更高。产生的从碱到更酸性水的梯度就像电池的正和负端之间的差异一样，可以作为化学活动的能源。
为了研究水下通风口的条件，驳船在实验室中创建了模拟环境，她说：“可以模仿您在自然世界中看到的东西。”为了在地球早期代表海洋，她用含铁但没有氧气的酸性混合物装满了倒置的玻璃瓶。塑料管的一端通过瓶子的狭窄末端戳戳，与碱性或碱性溶液的稳定供应一样，就像通风口一样。
当驳船及其同事向含有RNA核苷酸的碱性排气溶液注入燃料瓶中的碱性排气液时将单个RNA核苷酸连接成短链。这些链只有三到四个核苷酸，但结果表明，深海通风口的条件可能支持导致生命在地球上出现的反应。天体生物学。
两者都有问题
对底漆来说，将生命的碎片放在水下通风口附近存在很大的障碍：海洋的广阔将稀释分子，因此它们不会集中到足以驱动化学反应。另外，“水下没有湿干的周期”。在他看来，需要重复蒸发才能将足够的分子聚集在一起以相互撞击并反应形成更长的链条。他说，另外，与温泉的淡水不同，咸海水抑制了将分子结合在一起的膜和反应的形成。
但是，Deamer的温泉理论也具有批评家。 NASA的AMES研究中心的天文学家David Des Marais说，DNA和RNA链由交替的磷酸盐和糖分子组成，但糖“在温泉环境中非常不稳定”。
排除水下湿干的周期可能还为时过早。犹他州盐湖城犹他大学的海洋微生物学家比尔·布拉泽尔顿（Bill Brazelton）说：“您可能会陷入毛孔中。”然后，由于在通风口的蛇形化反应在制造其他分子时会用水，因此“您可以将这些脱水循环在海洋下方的岩石内部内。”
可能不可能确定生命在地球上的真正开始：大多数地球上最早发生的事情的地质记录已经消失了。除了地面温泉和深海通风孔外，还有许多替代假设。例如，最近的研究表明小行星撞击可能已经将超热的海水送入地壳产生类似温泉的水热系统（SN：7/4/20，p。 10）。
“我认为我们必须承认，可能会有不止一条折磨的道路，以便终身开始。”
超越地球的生活
研究人员正在利用他们所学到的关于生活在地球上可能产生的生活和地点的知识，以指导在我们星球以外的生物学签名。我们的太阳系中有几个有前途的地区。
加州大学圣克鲁斯分校加州大学圣克鲁斯分校的Batalha说：“ NASA真正感兴趣的一件事是，在冰冷的月球的地下海洋中，欧罗巴和埃塞拉杜斯等地下海洋是否会有生命。”科学家有证据表明，两个卫星，一个绕着木星，另一个旋转的土星，咸贝壳下的咸水液水（（SN在线：6/14/19）。
这些卫星很吸引人，因为与液态水一起从表面爆发的水羽（（SN：6/9/18，p。 11），提示正在进行的水热活动。 NASA的Cassini空间探针甚至确定了含有碳，氮和氧气内的化合物，其中某些氨基酸的成分，蛋白质的组成部分。欧罗巴和Ecceladus着迷的天文学家，因为在海板上的活动可能类似于我们自己星球上发现的水热通风孔并可能提供化学条件以支持生命（SN：4/18/15，p。 10）。
冰卫月也可能促进凝结反应。驳船说：“即使你在冰冷的月亮上，也可能会……冰冻和融化。” “因此，我认为重要的是要说，如果湿干骑自行车很重要，那么我们应该寻找太阳系中的任何环境，这些环境可能能够促进脱水的振荡条件。”
但是，要找到前世的迹象，达默和戴安尔认为火星是一个更有前途的外观。矿藏表明地球过去存在温泉和水热活动，这将维持两位研究人员认为对凝结反应至关重要的润湿和干燥循环，以使生命继续前进。
红色星球的任务已经在进行中。 NASA的毅力漫游者将寻找古代生活的迹象，例如岩石样品中的泰勒矿物质，在2021年2月该任务降落时在火星的耶泽罗火山口（Jezero Crater）SN：7/4/20＆7/18/20，p。 30）。尽管至少有5460万公里将它们分开，但火星和碰碰地狱可能并没有那么不同。
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