没有什么比生命最初是如何在地球上开始的更大的问题了,但是试图在事件发生近40亿年后进行侦探工作对科学家来说是可以理解的困难。现在看来,我们可能已经找到了另一条线索。
新的研究特别关注肽,较小版本的蛋白质,以及生命存在所需的基本组成部分之一。它们控制着体内的各种过程,通常,水需要存在才能形成这些肽。
氨基酸是构成肽的有机化合物。这项新研究展示了一种叫做氨基乙烯酮的化学前体 – 可以形成氨基酸甘氨酸 – 可以在宇宙条件下产生,并且没有任何水存在。事实上,可以跳过水阶段。
“我们没有采取氨基酸形成的化学弯路,而是想知道氨基乙烯酮分子是否不能形成并直接结合形成肽,”来自德国耶拿大学的天体物理学家Serge Krasnokutski说。
“我们在宇宙分子云中普遍存在的条件下做到了这一点,也就是说,在真空中的尘埃颗粒上,相应的化学物质大量存在:碳,氨和一氧化碳。
该团队使用超高真空室来模拟空间,并使用基质来模拟尘埃颗粒,以显示在正常气压约1千万亿分之一和零下263摄氏度(零下441华氏度)的温度下工作的反应途径。
研究人员说,在实验中也检测到氨基乙烯酮,氨基乙烯酮分子的高度反应性可能是反应发生的关键 – 否则,它只会太冷而无法工作。
换句话说,宇宙尘埃云内部的条件可能会使肽形成,这可能就是它们进入地球的方式。这是科学家调查的另一条途径,表明我们自己星球上的正确化学混合物并不一定需要生命存在。
“研究表明,在这些条件下,肽聚甘氨酸是由简单的化学物质形成的,”Krasnokutski说。
“因此,这些是非常简单的氨基酸甘氨酸的链,我们观察到不同的长度。最长的标本由11个单位的氨基酸组成。
即使氨基乙烯酮分子具有高反应性,结果仍然令科学家感到惊讶 – 他们怀疑量子力学可能在克服化学反应的能量障碍方面发挥了作用。
如果这些超小尺度上的情况是这样,氢原子可能会通过隧道穿过能量屏障,而不是克服它。这是未来研究可能调查的领域之一。
科学家们已经在忙于弄清楚哪些生命成分可能来自外太空,哪些成分在地球上混合在一起。这项新研究提供了更多关于生命起源的线索 – 无论是在这里还是在其他行星上。
“由这种化学形成的生物聚合物输送到宜居带的岩石行星可能是生命起源的重要因素,”研究人员总结道。
该研究已发表在《自然天文学》上。
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