關(guān)于生命起源的一個永恒的謎是,生命是如何從非生物化學(xué)過程中產(chǎn)生的?一項最新研究指出,氰化物或許在其中起了重要作用。
說到氰化物時,大多數(shù)人腦海中浮現(xiàn)的是間諜電影的場景:一個人將藥丸吞下,口吐白沫奄奄一息。但這項新研究稱,氰化物也可能是構(gòu)成地球生命所需分子必不可少的化合物,它可能“乘坐”隕石來到地球上,參與了氨基酸和堿基等有機(jī)化合物的非生物合成,最終導(dǎo)致地球生命的誕生。
據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站6月28日報道,美國博伊西州立大學(xué)邁克爾·卡拉漢帶領(lǐng)團(tuán)隊進(jìn)行了一項新研究,對一組特殊的原始隕石樣本進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其中均含有氰化物。在現(xiàn)代細(xì)菌和古細(xì)菌體內(nèi)名為氫化酶的酶中,他們也發(fā)現(xiàn)了同樣類型的結(jié)構(gòu)。這可能表明,地球生命要么來源于隕石,要么早期地球的地質(zhì)情況形成了同樣的氰化物。
在隕石中尋找氰化物
2011年,卡拉漢和同事發(fā)表了一篇論文稱,他們在隕石中發(fā)現(xiàn)了核堿基——一類含氮堿基。之后,他們開始在太空巖石中尋找氰化物。
像鳥嘌呤或腺嘌呤一樣,核堿基是DNA的基本組成部分。卡拉漢說,核堿基的化學(xué)反應(yīng)及其母體小行星似乎依賴氰化物作為反應(yīng)物。但他并不確信能在隕石上找到任何氰化物,即使它們曾經(jīng)存在過。他說,氰化物具有極強(qiáng)的反應(yīng)性,很可能在降落到地球之前就已被消耗和轉(zhuǎn)化完。
但研究共同作者、博伊西州立大學(xué)分析化學(xué)家凱倫·史密斯對此并不認(rèn)同。
于是,他們收集并測試了隕石樣本——大部分在南極洲發(fā)現(xiàn)。其中5顆隕石是一種特殊的碳質(zhì)球粒隕石,被稱為CM球粒隕石,它包含有核堿基以及其他生物基本構(gòu)成成分,如氨基酸。其中一塊CM球粒隕石是著名的“默奇森隕石”(Murchison meteorite),這塊隕石于1969年9月28日降落于澳大利亞維多利亞州默奇森附近。
卡拉漢說,令人驚訝的是,每個CM球粒隕石都含有氰化物;而包括據(jù)信擁有外星生命證據(jù)的火星隕石在內(nèi)的其他隕石,均不含氰化物。“當(dāng)你研究這些原始隕石時,就像跳進(jìn)一臺時間機(jī)器,你可以回到過去并研究這些古老的材料,然后你會發(fā)現(xiàn)這些氰化物與生命和古代生物學(xué)的聯(lián)系。”
