生命恐非源于地球:科學家在來自太空的碎片中發現全部遺傳物質

4月16日《自然:通訊》雜志上的一篇論文稱,科學家在來自地球以外的隕石碎片中,發現了生命用以儲存遺傳信息的所有5種堿基。

1969年墜落在地球的默奇森隕石。科學家在這塊來自外太空的隕石碎片中,首次發現了兩種關鍵性的生命遺傳物質。NASA

堿基或稱核堿基(nucleobase)是在地球生命的DNA或RNA中,用以儲存遺傳信息的分子結構的重要組成部分。它們可以與糖和磷酸鹽結合成基因代碼。這些生命的基本要素其來源一直是個謎。有人認為它們是在早期地球的「化學濃湯」中自發形成的;也有人認為它們來自太空。

作為生命遺傳物質的5種堿基,分別是腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。自上世紀60年代以來,科學家相繼在隕石中檢測到了腺嘌呤、鳥嘌呤和尿嘧啶;隕石中是否存在胞嘧啶和胸腺嘧啶則一直是個謎。

這次日本北海道大學和NASA合作,用一種「溫和」的,類似于「冷萃」的方法,對四種隕石樣本中的核堿基進行了提取和分析。

研究人員在所有隕石樣本中都提取到了腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶這5種堿基,多種與這些堿基相關的化合物,以及部分氨基酸。

研究人員發現,他們檢測到的部分化合物在隕石中的含量高于隕石落點的環境含量,表明這些化合物是隕石本身所固有的。但另外一些化合物,包括胞嘧啶和尿嘧啶在隕石中的含量要低于發現地的環境含量。這意味著隕石可能受到過地球環境的污染。

為了鑒別隕石中這一部分化合物的真實來源,研究人員對十幾種與生命相關化合物,包括一些核堿基的同分異構體進行了檢測。

核堿基的同分異構體與核堿基有相同的化學式,只是它們的基本構件組織方式不一樣。研究人員發現,一些存在于隕石中的同分異構體在環境中并不存在,表明在這個層面上,隕石可能并未受到環境的污染。

在隕石中發現所有5種堿基,是對生命太空起源說的又一有力支持。

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