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小行星上發(fā)現(xiàn)核糖核酸堿基,難道人類真是天外來(lái)客?

時(shí)間:2023-03-24 15:49:28    來(lái)源:科普中國(guó)網(wǎng)    

一直以來(lái),有關(guān)地球生命起源問(wèn)題都存在爭(zhēng)議。科學(xué)的起源說(shuō)大致分為兩種觀點(diǎn),一種觀點(diǎn)認(rèn)為生命是地球上土生土長(zhǎng)的,從無(wú)到有,演化進(jìn)化而來(lái);另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為生命的種子是從宇宙中掉下來(lái)的,屬于天外來(lái)客。


(資料圖片僅供參考)

土生土長(zhǎng)說(shuō)認(rèn)為,地球生命是地球無(wú)機(jī)物在長(zhǎng)期復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程中逐步演化出來(lái)的。地球在45億年前誕生時(shí)并無(wú)生命,只有無(wú)機(jī)物,后來(lái)經(jīng)歷長(zhǎng)期風(fēng)雨雷電火山爆發(fā)等激蕩,無(wú)機(jī)物漸漸演變出有機(jī)物,小分子漸漸演化出有機(jī)大分子,大分子再逐漸聚合成蛋白質(zhì)和核糖核酸,再演化出原始生命。

天外來(lái)客說(shuō)認(rèn)為,宇宙中本身存在著生命的種子,如細(xì)菌孢子、動(dòng)植物的種子等,這些生命種子很可能是具有生命的星球,因宇宙事件毀滅而殘存飄蕩在宇宙中的,通過(guò)隕石和宇宙塵埃飄落到地球,從此生根發(fā)芽結(jié)果,演化進(jìn)化到現(xiàn)在的樣子。

迄今為止,這兩種觀點(diǎn)誰(shuí)能勝出尚無(wú)定論。不過(guò),近年來(lái)宇宙探索的一些重大發(fā)現(xiàn),似乎對(duì)生命來(lái)自宇宙有了更多的支持。雖然到現(xiàn)在人們并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)宇宙中任何生命存在跡象,但卻發(fā)現(xiàn)了許多的有機(jī)物甚至大分子,這說(shuō)明在地球上至少在無(wú)機(jī)演化為有機(jī)這個(gè)環(huán)節(jié),很可能更多地受到天外來(lái)客的影響。

而最近日本科學(xué)界發(fā)布的消息稱,通過(guò)分析“雛鳥(niǎo)2號(hào)”航天器從小行星收集帶回的樣本,發(fā)現(xiàn)了RNA主要堿基,無(wú)疑給天外來(lái)客說(shuō)增添了砝碼。

這項(xiàng)研究由日本北海道大學(xué)大場(chǎng)康弘和日本海洋研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的高野淑識(shí)領(lǐng)銜,采用新研發(fā)的小尺度分析技術(shù),分析了小行星“龍宮”上兩處位置采集的樣本,檢測(cè)到了尿嘧啶、煙酸(VB3)和一些其他有機(jī)分子,并進(jìn)行了提取,得到了它們?cè)凇褒垖m”土壤中的濃度和分布狀況。

除了尿嘧啶,研究團(tuán)隊(duì)還檢測(cè)到了其他的四種堿基,分別為腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶,前三者加上尿嘧啶是組成RNA最主要的四種堿基,其中的尿嘧啶取代了DNA中的胸腺嘧啶。

而RNA正是在機(jī)體內(nèi)負(fù)責(zé)引導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的核糖核酸,蛋白質(zhì)則是合成生命的最重要基礎(chǔ),沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命。

因此,從“龍宮”小行星取得的樣品分析證明,宇宙中遍布著最靠近生命合成的有機(jī)大分子,這樣至少說(shuō)明,地球誕生后,完全無(wú)須經(jīng)歷漫長(zhǎng)的無(wú)機(jī)物到有機(jī)物演化過(guò)程,而是從誕生早期的隕石大轟炸時(shí)期,就已經(jīng)得到了足夠的有機(jī)大分子,從而大大縮短了演化出生命的進(jìn)程。

那么,有沒(méi)有可能連有機(jī)大分子過(guò)渡到生命這一環(huán)節(jié)也省略,生命的種子本來(lái)就是直接從天上掉下來(lái)的呢?我想有可能,但起碼目前還缺乏證據(jù)。

生命是從天上掉下來(lái)的邏輯推理是:如果地球有一天被巨大的天體事件摧毀了,破碎成渣滓了,即使地球上的生命全部被毀滅了,但這些動(dòng)植物乃至微生物的尸體殘?jiān)蜻z傳信息和細(xì)菌孢子將會(huì)被凍結(jié)在寒冷的宇宙空間。

這些生命信息漂流到某個(gè)行星系統(tǒng)附近,就有可能以隕石或塵埃的方式掉落到行星上。如果這個(gè)行星是一個(gè)宜居星球,這些生命的種子就有可能在那里重?zé)ㄉ鷻C(jī)。

這種說(shuō)法或許能夠解釋地球生命的起源,但并不能解釋最早最原始的那個(gè)生命從何而來(lái),從宇宙大爆炸后到恒星行星的出現(xiàn),最早總沒(méi)有“地球破碎”此類事件的吧,因此,最早的生命起源依然要回歸到從無(wú)到有的化學(xué)演化起源說(shuō)。

因此,生命起源的研究依然漫長(zhǎng)而燒腦。你說(shuō)呢?歡迎討論。

【延伸閱讀:“隼鳥(niǎo)號(hào)”和“隼鳥(niǎo)2號(hào)”航天器簡(jiǎn)介】

這兩艘航天器都是日本航天局發(fā)射的小行星探測(cè)器。

**“隼鳥(niǎo)號(hào)”**的任務(wù)是前往一顆編號(hào)為25143,昵稱為“系川”的小行星進(jìn)行考察取樣,并將樣本送回地球。“隼鳥(niǎo)號(hào)”于2003年5月9日發(fā)射升空,于2005年7月到達(dá)“系川”附近并捕捉到這顆小行星,11月降落在“系川”考察取樣,期間幾經(jīng)失聯(lián),發(fā)生了一系列故障,幸好最終完成取樣任務(wù),于2007年4月25日開(kāi)始返程。

前后經(jīng)歷了七年,行程近六十億公里,從距離地球2.9億公里的“系川”小行星取樣返回地球,于2010年6月13日到達(dá)澳大利亞上空,將裝有樣本的隔熱膠囊拋出降落到澳大利亞大陸后,以主體在大氣層燒毀的火花終結(jié)了這次使命。

**“隼鳥(niǎo)2號(hào)”**是“隼鳥(niǎo)”的后續(xù)姊妹探測(cè)器,大小差不多,但汲取了“隼鳥(niǎo)號(hào)”的一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),做了一些改進(jìn):如會(huì)在取樣前先發(fā)射一個(gè)金屬?gòu)椫圃鞆椏雍头蹓m,更便于取樣;增加了一個(gè)反作用輪,以避免“隼鳥(niǎo)號(hào)”發(fā)生過(guò)的故障等。

“隼鳥(niǎo)2號(hào)”的目標(biāo)任務(wù)是接近編號(hào)為1999 JU3,昵稱“龍宮”的小行星,考察并降落到其表面取樣后,將樣品帶回地球?!蚌励B(niǎo)2號(hào)”于2014年12月3日發(fā)射升空,2018年6月抵達(dá)“龍宮”,2019年2月在“龍宮”著陸并收集了部分樣本;2019年4月,“隼鳥(niǎo)2號(hào)”向“龍宮”表面發(fā)射了一枚金屬?gòu)棧斐闪艘粋€(gè)約10米寬的撞擊坑,隨后探測(cè)器收集了被彈丸激起的物質(zhì)。

2019年11月13日,“隼鳥(niǎo)2號(hào)”完成對(duì)龍宮的探測(cè)取樣任務(wù),開(kāi)始返回地球。2020年12月5日,在太空孤獨(dú)執(zhí)行任務(wù)六年,行程約五十億公里的“隼鳥(niǎo)2號(hào)”回到地球家園上空,將裝有“龍宮”樣本的回收艙與本體分離,降落在澳大利亞沙漠中。

與“隼鳥(niǎo)號(hào)”命運(yùn)不同的是,“隼鳥(niǎo)2號(hào)”沒(méi)有以壯烈犧牲的火花結(jié)束自己的使命,而是利用殘存剩余燃料,改變飛行軌道,向編號(hào)為1998 KY26的小行星飛去,將于2031年抵達(dá)那里,為人類探索事業(yè)奉獻(xiàn)最后的力氣。

這兩艘探測(cè)器取得了巨大成功?!蚌励B(niǎo)號(hào)”是人類第一次從小行星上取樣回來(lái)的探測(cè)器;“隼鳥(niǎo)2號(hào)”則是人類第一次從小行星帶回的沙子樣本中,發(fā)現(xiàn)了生命之源~氨基酸,首次確認(rèn)了氨基酸在地球之外的宇宙中存在證據(jù)。

科學(xué)家們還從這兩艘探測(cè)器的探測(cè)經(jīng)歷和帶回的樣本中,取得了許多世界首創(chuàng)的研究成果,這些成果發(fā)表在《科學(xué)》等世界頂級(jí)科學(xué)雜志上,為人類對(duì)宇宙空間以及小行星和生命的研究起到了重大積極的作用。

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