一项新的研究让我们了解了30多亿年前地球上的生命是如何开始的,支持了我们最早祖先的重要组成部分来自古代热液喷口的反应的观点。
细胞最明显的特征之一是脂肪膜,纽卡斯尔大学的研究人员发现,通过将氢、碳酸氢盐和富含铁的磁铁矿混合在模拟的古代海水中,它们可以形成一系列有机分子,包括一组长链脂肪酸。
根据研究人员的说法,这些长链脂肪酸是形成地球最早细胞膜的“强有力的候选者”。然而,它们的起源仍然是个谜。
“生命起源的核心是细胞区室,它对将内部化学物质与外部环境隔离开来至关重要,”该研究的主要作者、英国杜伦大学(Durham University)的博士后研究助理格雷厄姆·珀维斯(Graham Purvis)说。
他补充说:“这些隔间通过集中化学物质和促进能源生产,在促进维持生命的反应方面发挥了重要作用,可能是生命最早时刻的基石。”
热液喷口被广泛认为是这些最早时刻的可能背景,因为它们的热量和自然发生所必需的化学成分的关键组合。
研究人员在实验室里重现了地球最早海洋的关键化学特征。为了模拟从某些类型的热液喷口流出的热碱性水也被重新创造出来。
所得到的脂肪酸具有亲水性(吸引水)或疏水性(排斥水)的分离区域。这使它们具有在水生环境中自然形成有机“口袋”的能力。
作者解释说,一旦在热液喷口周围的条件下形成细胞膜,这些膜就成为地球上生命发展的关键。
这样的研究有助于将这些碎片联系起来,以了解地球历史上的早期事件。
纽卡斯尔大学的生物化学家Jon Telling说:“我们认为这项研究可能为了解生命是如何在地球上起源提供了第一步。”
“我们实验室的研究现在继续确定第二个关键步骤,”他补充说,并进一步阐明“第一批可能形成第一个细胞生命的‘原始细胞’”。
研究人员还补充说,类似的膜形成反应仍可能发生在一些地外海洋中,比如木卫二和土卫二等冰冷的卫星。
你可以在《通讯、地球与环境》上读到这项研究。
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