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发信人: 2sinxcosx(2sinxcosx) 整理人: 2sinxcosx(2004-07-03 14:42:26), 站内信件 |
形成地球生命的基本物质最初可能来源于太空；现在，天体的力量可能又在把地球上的生命带到太空中去 本刊记者/方玄昌 就在全世界人们翘首期盼“勇气号”和“机遇号”能在火星上找到地球之外的生命信息之时，美国科学家依据一项新的研究宣布，实际上地外生命离我们一点也不遥远——构成地球生命的一些基本分子，其“模板”可能就来自外太空。它们由陨石带来，在地球上“植根”，最后演化成了今天这样复杂的生命。 3月2日，欧洲“罗塞塔”彗星探测器发射升空 生命的不对称源于太空？ 早先就曾经有一种观点，认为构成原始地球生命的基本物质可能来自于外太空，其理由是人们很早就在陨石中找到过氨基酸和其他有机物。但这些因素还不能成为充分条件。 这一次，美国亚利桑那州立大学的皮扎雷洛等人模拟了陨石落在数十亿年前原始地球表面所产生的反应。这些陨石带有构成生命的一些基本分子，实验的主要任务就是观察这些分子在整个撞击、演化过程中的行为。 问题的关键落在了被观察物质的“手性”上。一般稍为复杂一些的物质分子都有着左手螺旋和右手螺旋两种不同的结构类型，如同人的左右手一样，这就是分子的“手性”。 一般的化学反应会产生等量的左手和右手型分子，但地球生命体中的分子却出人意料地例外，其中的糖分子以右手型为主，而蛋白质的基本单元氨基酸则以左手型为主。对地球生命带有这种倾向性的原因，科学界一直莫衷一是。 皮扎雷洛等人使用一种名叫异缬氨酸的氨基酸进行试验，证明分子的结构倾向性可以通过化学反应来传递。在一块发现于1969年、有着45亿年历史的陨石中，曾经发现有异缬氨酸存在。这块陨石中所含的异缬氨酸，左手型的比右手型的要多，科学家参照其比例调配了反应试剂。 实验中，异缬氨酸与两种原始地球上可能广泛存在的有机物发生反应后，产生了一种称为苏糖的糖类，其中右手型的苏糖比左手型的苏糖要多。也就是说，结构倾向性从氨基酸传递给了糖，更多的左手型氨基酸促使产生了更多右手型的苏糖。皮扎雷洛认为，生命体糖类的“右倾”特性，有可能就是这样开始的。 那么，这些来自太空的有机物，它们分子手性分布的不均匀又是怎样产生的呢？有科学家提出，陨石在太空中运行时，某些天体如中子星发出的光具有偏振性，致使陨石中右手型的氨基酸分解，使剩下的左手型分子比右手型分子多。 皮扎雷洛等人的研究较好地解释了为什么地球生物的遗传物质DNA主要是右旋结构。他们的研究结果发表在《科学》杂志上。 2月26日，欧洲宇航局公布了用计算机绘制的“罗塞塔”在彗星上工作的照片 银河系是甜的 科学家探测、发现到来自太空的有机分子，从最简单的水、氨、甲烷、氢化物、乙醇之类化合物，到含有更多结构复杂的物质。从陨石中找出的70多种核酸，与地球生命核酸进行结构比较后，发现有8种能完全吻合。2001年，美国宇航局艾姆斯研究中心的研究人员首先在陨石中发现了人类生命不可缺少的糖化合物，并确定它来自于太空。 2002年，科学家通过射电望远镜观测，首次在银河系中心地带的气尘云团中发现了脱氢乙二醇——一种参与构成生物体的糖分子。 这团气云是正在形成中的恒星的一个组成部分。在这里探寻到糖分子，意味着这类构成生命体的化学物质有可能在出现于行星之前就存在于恒星周围了。 发现糖分子的巨型气团与地球相距约26000光年。在这个星际云层中包含着120多种化学分子，其中少数是由8个或8个以上原子构成的复杂分子。糖分子能在这里被发现，已经说明有机分子可以在极度恶劣的环境中合成。目前，科学家尚无法对复杂有机分子的具体合成过程进行解释。 糖分能够维持生命，当糖类物质和氨基酸等有机物随着天体撞击，大量来到地球并富集起来之后，就为生命的出现提供了化学基础。这一切，都从另一个侧面论证了地球生命的构成物质可能源自太空的观点。 彗星为媒？ 早在1961年，就有学者发表文章说，地球诞生的早期从星际物质中得到了大量的有机物，并认为这就是地球生命起源的种子。在1993年7月召开的第10次生命起源国际会议上，有科学家提出，导致生命产生的有机物质，是与地球撞击的彗星带来的。 半年之后，在美国科学成就协会年会上，两位科学家巴达·宾哥翰和米勒提出，彗星和小行星在几十亿年前多次撞击地球，不仅带来天外碳素物质，且使冰封的海洋间歇地融解，从而引发一连串孕育生命有机体的效应，最终导致了首批生物的出现。 科学家在实验室模拟了彗星撞击地球之后，结合相关实验数据作出结论：搭乘彗星从外太空落到地球的复杂有机分子可以经受剧烈冲撞，并在高温高压下存活。 在众多关于生命起源的推测理论中，原先主流的观点(米勒-尤瑞模式)认为在地球形成初期，大气中弥漫着甲烷、氢气、氨和水，自然界的放电现象促使它们之间发生化学反应，并产生了核酸、糖之类的复杂有机分子，进而逐渐孕育出了地球生物。赞成彗星创世说的科学家认为，就产生有机物的数量而言，一年如果有一颗彗星以适当的低角度撞击地表，就足以带来与米勒-尤瑞模式全年合成量相当的有机物。而且相比之下，彗星带来的有机物会相对集中于一个区域内，不会像米勒-尤端模式中的有机物那样遭到海水的稀释。 另一种叶落归根 彗星撞击地球，早先可能为地球上出现生命带来了曙光；而现在，它却可能会引发包括物种灭绝和气候变化在内的生态灾祸。 但最近，彗星撞击地球引发的又一种可能的结果被提出。英国加的夫大学天体生物学中心的科学家们认为，彗星的撞击，也能够将包含微生物的地球生命物质吹出大气层，扩散到银河系中遥远的地方。 撞击过程发生中和发生后，大部分生物会被高温和辐射杀死，但科学家们相信其中的小部分会存活下来。在地球和太阳系围绕银河系的中心旋转的路途中，这些外流的活细菌、病毒可能会感染无数个行星系统。研究者因此指出，地球生命在银河中的转移是不可避免的。 研究者甚至推断，如果银河系中存在众多可以支持生命存在的行星，那么，在银河系的有生之年，至少应该有100亿个行星通过这样的机制被感染地球微生物。 科学家们还提出了另外一条地球生命传播的可能线路：在与彗星碰撞后，包含地球生命的喷出物被埋入冰冻彗星的表层，从而可以免遭辐射。一部分彗星将有机会被泄漏到恒星际空间，甚至进入其它恒星“领地”，在那里，彗星被碰撞、侵蚀，就可能将以前捕获的微生物释放出来，把生命的种子再带到其它初生的行星系统中。 ---- How can I know that you and I perceive the same thing when we both see the color red? |
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