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[圖文]發現火山爆發和閃電可能促進了地球生命形成

2015年10月14日 神奇地球-短篇 暫無評論 閱讀 196 次

科學家通過對20世紀50年代一項「被人遺忘的」試驗進行重新分析,發現火山爆發和閃電可能促進了地球生命形成。


 


    科學家通過對20世紀50年代一項「被人遺忘的」試驗進行重新分析,發現火山爆發和閃電可能促進了地球生命形成。


 


氨基酸是構成生命的基本成分,據說火山爆發和閃電產生了大量氨基酸。


 


氨基酸是構成生命的基本成分,據說火山爆發和閃電產生了大量氨基酸。


 


    科學家通過對20世紀「被人遺忘的」 50年代的一項試驗結果進行分析,發現火山爆發和閃電可能促進了地球生命形成。

    研究人員利用現代技術,對1958年美國生物化學先驅史丹利·米勒教授製成的「原生湯(primordial soup)」氣體樣本進行分析。他們在樣本裡發現大量氨基酸,這是構成生命的基本成分,它們結合在一起可以形成蛋白質。1953年,米勒進行一項著名試驗,試圖通過它再現大約40億年前地球生命剛剛出現時的大氣環境。他用電火花模擬閃電,轟擊甲烷、氨、水蒸氣和氫氣混合物,產生幾種氨基酸和有機化合物樣本。但是最初製成的「原生湯」有點稀,它包含的有機化學成分無法形成生命所需的複雜結構。

    米勒在1958年進行試驗時採取了關鍵性一步,他向甲烷、氨、水蒸氣和氫氣混合物裡加入硫化氫,這是一種由火山釋放的有毒氣體,氣味很難聞。他在紐約哥倫比亞大學製成的新「原生湯」樣本被束之高閣,並被登記在冊,但是無人對它進行分析。米勒在生命的最後階段偶爾會提到它們,直到2007年他去世前不久科學家才開始意識到這些「原生湯」的重要性。

    科學家利用靈敏度比米勒時期的儀器高1000倍的現代技術,對這些研究進行重新分析,獲得的最新研究成果發表在22日的《美國國家科學院院刊》上。這些「原生湯」含有大量有機化合物,其中包括23種氨基酸。大約20種氨基酸連接在一起,形成蛋白質,為細胞和生命的所有有機機制的形成提供原材料。1958年製成的「原生湯」所含的氨基酸,比米勒最初的「原生湯」試驗和另外兩項研究產生的氨基酸更多。除此以外,科學家通過重新分析,使2008年採用現代技術對最初樣本進行分析得出的結果變得更準確。

    加州大學聖地亞哥分校的傑弗裡·巴達教授領導了這項研究,他曾是米勒的學生,他說:「令我們感到吃驚的是,這次生成的氨基酸比米勒進行的任何一次試驗都多。這不僅凸顯了2008年研究的重要性,而且進一步說明利用特定氣體混合物可以生成多種不同化合物。」這一發現有力地支持了火山促使地球生命形成的理論。火山爆發是硫化氫和閃電的主要來源,地球形成初期這種地質活動比現在更頻繁。巴達還發現,米勒樣本裡的氨基酸與在隕石裡發現的氨基酸類似,這說明涉及到硫化氫的過程可能有助於生命的「種子」在太陽系裡傳播。


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