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陨石中发现DNA组件,太空或有“生命工厂”
#前沿
“从上个世纪60年代开始,人们就不断在陨石中发现DNA组件,但研究人员不敢确定这些成分到底来自太空还是源于地面的污染,” 美国航空航天局(NASA)戈达德空间飞行中心的迈克尔•卡拉汉说, “现在我们首次掌握了三方面的证据,确信这些DNA组成成分确实是在太空合成的。” 这项发现已经被写成论文发表在了《美国科学院院报》上,卡拉汉是论文的第一作者。 此前有证据指出,小行星和彗星内部的化学物质可以构成基本的生物分子。戈达德空间飞行中心的科学家曾经在很多富含碳元素的陨石中发现氨基酸,“星尘号”任务中,他们发现 “Wild 2” 彗星样品也有含氨基酸。
氨基酸是构成蛋白质的原料。蛋白质作为生命活动的承担者,它的作用在一切生命现象中都有体现。例如:角蛋白参与构成头发,酶可以调节化学反应速率。
/gkimage/a4/ez/zs/a4ezzs.png 陨石中含有的碱基种类繁多,这些碱基都是构成DNA的基本成分。(Chris Smith | 美国宇航局戈达德太空飞行中心) 戈达德的小组对 12 份富碳陨石样品(其中9份发现于南极)进行了分析,在样品中发现了腺嘌呤、鸟嘌呤这两种构成DNA的碱基,以及黄嘌呤和次黄嘌呤。黄嘌呤和次黄嘌呤并不是组成 DNA 的成分,不过其它生理活动中有它们的一席之地。 在其中两块陨石里,研究小组首次发现了微量的嘌呤、2,6-二氨基嘌呤和6,8-二氨基嘌呤。这三种化合物都与碱基结构类似,但后两种并不参与生化反应。它们的核心结构与碱基分子相同,细处的结构略有出入。
陨石中的DNA组件确为太空合成,但并不是说“DNA成分来自太空”。
证据一:陨石上存在上述碱基类似物分子 “假如地面生命污染的理论成立,陨石上就不应该出现碱基类似物了。因为除了一种病毒(噬藻体S-2L)含有2,6-二氨基嘌呤之外,地球上的生命根本不使用这些碱基类似物,”卡拉汉说,“然而,如果小行星是一座粗制滥造生产生命原料的化工厂,它的产品就不只是生物体中出现的碱基,也该包括碱基的各种变体,因为每颗小行星都有多种多样的原料与反应条件。” 证据二:地球上没有上述碱基类似物分子 研究小组用与陨石相同的方法分析了一块8kg的南极冰层样品,研究中大多数陨石样品都是在这块冰面附近找到的。冰样品中两种碱基再加上黄嘌呤、次黄嘌呤的含量只有兆分之几,远远低于陨石中的十亿分之几。更重要的是,冰样品中没有检测到任何一种碱基类似物。 另外一块含碱基类似物的陨石样品来自澳大利亚,于是研究者们也从坠落地点附近提取了土壤样品。土壤样品中没有检测出任何一种陨石中含有的碱基类似物。 证据三:陨石中的碱基不是生化反应合成 研究小组发现,无论是否具有生理功能,陨石中的碱基都不是通过生化反应合成的。“实验室中同样一套碱基和碱基类似物的组合曾经由氰化氢、氨气和水通过非生化反应制得,小行星母体中也很可能发生了同样的机制,这就支持了化合物来自宇宙的观点,”卡拉汉说,“其实似乎存在一类‘宜居陨石’,就是我们所说的富碳陨石,上面的条件尤其适宜生产生命原料。”