如何分辨无机物和有机物


如何分辨无机物和有机物

地球生命起源的奥秘一直引人关注,科学家们不断追寻答案,提出了多种解释。近年来,实验室模拟早期地球环境的努力为我们揭示了生命起源的一些关键信息。

德国杜塞尔多夫大学的科学家探究了推动生命起源化学反应的能源问题。他们深入研究了制造生命基本组成部分核苷酸的402种已知反应,发现其中许多反应可以自我维持,不需要外部能量推动。

德国路德维希-马克西米利安-慕尼黑大学的团队在《自然》杂志上发表论文称,早期地球的地流可能推动了生命分子的集结。他们构建的实验装置模拟了地壳中的裂缝网络,成功从复杂的化学混合物中分离出与生命起源相关的分子。这一发现表明,微小的温差足以根据分子结构的细微差异实现特定分子的分离和集结。

RNA可能是地球上最早的遗传物质之一,但其如何形成一直困扰着研究人员。最近,应用分子演化会的科学家宣布在实验室中产生了稳定的RNA链,这表明火山玻璃可能促进了RNA的合成。火山玻璃在早期地球中广泛存在,这一发现揭示了早期地球小有机分子转变为RNA的整个过程。

无机物转化为有机物的过程被称为固碳作用,这是生命基础分子构建的关键步骤。研究表明,热液喷口环境可能为这一反应提供了推动力。一个国际科研团队使用微流体设备完成了试验工作,证明了类似早期深海碱性热液喷口的环境为无机物转化为有机物提供了适宜的条件。

除了以上发现,细胞膜构建块的自发形成也是研究的重点。现代细胞膜主要由磷脂组成,而磷脂能在一系列环境条件下自行组装成细胞膜。英国纽卡斯尔大学的研究人员通过模拟古代碱性热液喷口的富氢液体与富含二氧化碳的水结合,重新展示了这些分子的自发形成过程。

地球生命的起源涉及多个关键突破和化学反应。从核苷酸的自我维持合成到地流推动分子集结,再到RNA的合成、热液喷口的推动作用以及细胞膜构建块的自发形成,这些发现共同揭示了生命起源的奥秘。尽管仍有许多问题有待解答,但这些研究成果为我们理解地球生命的起源提供了宝贵的线索。(刘霞)


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