NASA重建原始深海热液喷口 以探究生命的起源

为更好地了解地球和其他星球上的生命是如何产生的，由天体生物学家Laurie Barge领导的NASA团队重建了40亿年前的“海底环境”。他们的想法是，通过创建在深海和原始环境中发现的热液喷口的实验室版本，可以生产创造生命所必需的氨基酸。

生命如何在地球上或者在其他世界中出现是科学的重大奥秘之一。事实上，从无生命物质到生物体的过程不仅十分复杂，而且根本无法理解。为填补这些空白，研究人员自20世纪50年代以来一直试图重建在地球形成和冷却到足以让液态水存在之后的条件。通常，这涉及采用化学混合物来模拟生命起源以前原始的地球大气、海洋或湖泊，然后引入一些能源，如模拟闪电或阳光。

然而，上个世纪的深海勘探已经发现了另一个可能首先出现生命或其必要前兆的地方。在许多地区，深海热液喷口释放出含矿物质的热水，提供能量，支持整个小型生态系统，无需依靠阳光或食物即可生存。

美国宇航局(NASA)的研究将这些热液喷口视为一种维持生命的方式，但作为早期氨基酸和其他有机分子的可能来源，最终成为生物。

在最新的实验中，Barge的团队采用了水、矿物质和丙酮酸和氨以及氢氧化铁，也称为“绿锈” - 原始地球上的常见矿物质。然后，他们将水的pH调节至碱性，并将溶液加热至158°F(70°C)，这大约是在热液喷口附近发现的。

根据NASA的说法，当引入少量氧气时，绿锈会与之反应并转化溶液，产生氨基酸丙氨酸和α-羟基酸乳酸。后者是氨基酸反应的副产物。这些分子可以结合产生更复杂的蛋白质，并最终形成自我复制的前生物化合物。研究人员的长期目标是对这些步骤进行逆向工程并重新创建它们。

这样的实验不仅可以提供对地球生命起源的见解，还可以帮助科学家预测在木卫二、土卫二及太阳系中其他冰冷的卫星上最有可能存在外星生命的地方。这甚至可能有助于在火星上寻找古代生命的迹象。

“我们还没有其他地方存在生命的具体证据，”Barge表示。“但了解生命起源所需的条件可以帮助缩小我们认为生命可能存在地方的范围。”

该研究成果发表在《美国国家科学院院刊》上。

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