研究人员在英国坠落的温奇科姆陨石中发现"生命构件"

研究人员在英国坠落的温奇科姆陨石中发现"生命构件"在研究中她分析发现了一系列的有机物质，揭示了这块陨石曾经来自一个有液态水的小行星的一部分，如果该小行星获得了水，可能会发生化学反应，导致更多的分子变成氨基酸和蛋白质，这是生命的构成要素。温奇科姆陨石是一种罕见的富含碳元素的软质陨石（约占所有回收陨石的4%，含碳量高达3.5%的重量百分比），是英国有史以来第一次发现的这种类型的陨石，有1000多名目击者和大量火球的镜头。Winchcombe的氨基酸丰度比其他类型的碳质软岩陨石低十倍，由于氨基酸的检测有限，研究起来是个挑战，但由于陨石被如此迅速地回收和整理，研究小组得以研究陨石在与地球环境互动之前的有机物含量。有机物表明这块陨石可能代表了一类以前没有研究过的独特的陨石。伦敦大学皇家霍洛威学院的QueenieChan博士说。"陨石坠落一年四季都会发生，然而，这块陨石坠落的独特之处在于，这是过去30年中，在英国被众多目击者观察到、记录并回收的第一块陨石。""温奇科姆"属于一种罕见的碳质陨石，通常含有丰富的有机化合物和水。第一块温奇科姆陨石是在火球观测事件发生后12小时内回收的，并进行了适当的整理以限制任何地面污染。这使我们能够研究真正对陨石本身至关重要的有机特征。研究温奇科姆陨石的有机物清单为我们提供了一个了解过去的窗口，即简单的化学是如何在我们的太阳系诞生时启动生命起源的。发现这些生命的前体有机分子使我们能够理解在我们自己的星球上出现生命之前，类似的物质落入地球表面的情况。"很荣幸能带领团队对英国有史以来第一次成功回收的碳质陨石进行有机分析。与全国各地高超的技术和热情的科学家一起工作是一种乐趣和令人兴奋的旅程"，QueenieChan表示。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338969.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1338969.htm

一项研究认为古代火星可能充斥着生命

一项研究认为古代火星可能充斥着生命根据一项模拟年轻火星条件的研究，在火星历史的早期，这颗红色星球很可能适合甲烷菌居住。根据亚利桑那大学的科学家领导的一项新的研究，如果火星上曾经有生命，那么在这个星球的幼年时期的条件很可能会支持它。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1326017.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1326017.htm

最新研究认为生命的基石可能诞生于地球出现之前

最新研究认为生命的基石可能诞生于地球出现之前新的研究表明，氨基甲酸（一种基本氨基酸）可能起源于星际冰层，这表明生命的组成成分早于地球，可能是通过陨石传递的。虽然从地质学角度看，地球上的生命相对较新，但形成生命的成分可能比人们想象的要古老得多。根据11月29日发表在《ACS中央科学》（ACSCentralScience）杂志上的研究，最简单的氨基酸氨基甲酸可能是在星际冰层中与恒星或行星一起形成的。这些发现可用于训练詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）等深空仪器，以便在宇宙中遥远的恒星形成区域寻找前生物分子。长期以来，人们一直假设生命的组成部分之一--氨基酸--可能是在早生物时期地球的"原始汤"中的反应过程中形成的。然而，另一种理论认为，氨基酸可能是由陨石带到地球表面的。这些太空岩石可能是从尘埃或星际冰层（在外太空的低温下冻结成固体的水和其他气体）中拾取的分子。但是，由于陨石来自遥远的宇宙，科学家们不禁要问：这些分子是在哪里、什么时候形成的？为了帮助回答这些问题，拉尔夫-凯泽、阿格尼丝-张和同事们希望研究曾经存在于新形成的恒星和行星附近的星际冰可能发生的化学反应。研究小组制作了含有氨和二氧化碳的星际冰模型，并将其沉积在银基底上缓慢加热。利用傅立叶变换红外光谱，他们发现氨基甲酸和氨基甲酸铵分别在-348°F和-389°F（62开尔文和39开尔文）时开始形成。这些低温表明，这些可以转化为更复杂氨基酸的分子可能是在恒星形成的最早期、最寒冷的阶段形成的。此外，研究人员还发现，在类似于新形成恒星所产生的较高温度下，两个氨基甲酸分子可以连接在一起，形成稳定的气体。研究小组推测，这些分子可能已经融入了包括我们太阳系在内的太阳系的原材料中，然后在地球形成后被彗星或陨石送到了早期的地球上。他们希望这项工作能为未来的研究提供参考，利用强大的望远镜在遥远的太空中寻找前生物分子的证据。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401241.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1401241.htm

锆石揭开了地球的早期历史：生命起源于"停滞的盖子" 而不是板块构造

锆石揭开了地球的早期历史：生命起源于"停滞的盖子"而不是板块构造板块构造涉及地球表面大型板块的水平运动和相互作用。新的研究表明，移动板块构造--被认为是创造一个宜居星球的必要条件--在39亿年前的地球上并没有发生。资料来源：罗切斯特大学插图/MichaelOsadciw板块构造使地球内部的热量逸出到地表，形成生命出现所需的大陆和其他地质特征。因此，罗切斯特大学地球和环境科学系教授约翰-塔尔杜诺说："一直有这样的假设，即板块构造对生命是必要的。但是新的研究对这个假设提出了质疑。"塔尔杜诺是小威廉-R-凯南（WilliamR.Kenan,Jr.地球物理学教授Tarduno是发表在《自然》杂志上的一篇论文的主要作者，该论文研究了39亿年前的板块构造，科学家认为在那时地球上出现了第一批生命的痕迹。研究人员发现，移动板块构造在这个时期没有发生。相反，他们发现，地球正在通过所谓的停滞盖子制度释放热量。结果表明，尽管板块构造是维持地球上生命的一个关键因素，但它并不是生命起源于类地行星的一个必要条件。"我们发现在生命最初被认为是起源的时候并没有板块构造，而在之后的几亿年里也没有板块构造，"Tarduno说。"我们的数据表明，当我们在寻找孕育生命的系外行星时，这些行星不一定需要有板块构造。"从锆石研究中走出的一条意外的弯路研究人员最初并不是为了研究板块构造。"我们研究锆石的磁化，因为我们正在研究地球的磁场，"Tarduno说。锆石是含有磁性颗粒的微小晶体，可以锁定锆石形成时的地球磁化。通过测定锆石的年代，研究人员可以构建一条追踪地球磁场发展的时间线。地球磁场的强度和方向因纬度不同而变化。例如，目前的磁场在两极最强，在赤道最弱。掌握了关于锆石磁性的信息，科学家可以推断出锆石形成的相对纬度。也就是说，如果地球动力的效率--产生磁场的过程--是恒定的，而磁场的强度在一个时期内是变化的，那么锆石形成的纬度也一定在变化。但是Tarduno和他的团队发现了相反的情况：他们从南非研究的锆石表明，在大约39亿到34亿年前的时期，磁场的强度没有变化，这意味着纬度也没有变化。因为板块构造学包括各种陆地的纬度变化，"板块构造运动很可能在这段时间没有发生，地球一定有另一种方式在清除热量"。进一步加强他们的发现后，研究人员在他们研究的西澳大利亚的锆石中发现了同样的模式。"我们并不是说这些锆石形成于同一个大陆，但看起来它们形成于同一个不变的纬度，这加强了我们的论点，即此时并没有发生板块构造运动，"Tarduno说。停滞的盖子构造：板块构造的替代方案地球是一个热引擎，而板块构造最终是地球热量的释放。但是，停滞不前的板块构造--它导致了地球表面的裂缝--是另一种允许热量从地球内部释放以形成大陆和其他地质特征的手段。板块构造涉及地球表面大型板块的水平运动和互动。塔杜诺和他的同事报告说，平均而言，过去6亿年来的板块至少在纬度上移动了8500公里（5280英里）。相比之下，停滞盖板构造学描述了地球最外层的行为就像一个停滞的盖子，没有积极的水平板块运动。相反，外层保持原位，而地球的内部却在冷却。源自地球内部深处的大型熔融物质羽流可以导致外层开裂。在从地球地幔释放热量方面，停滞的盖层构造不如板块构造那么有效，但它仍然可以导致大陆的形成。"早期的地球并不是一个表面上一切都死气沉沉的星球，"Tarduno说。"事情仍然在地球表面发生；我们的研究表明它们只是没有通过板块构造发生。我们至少有足够的地球化学循环由停滞的盖子过程提供，以产生适合生命起源的条件。"维持一个适宜居住的星球虽然地球是唯一已知的经历板块构造的行星，但其他行星，如金星，也经历了滞留盖板构造，Tarduno说。他说："人们倾向于认为，由于金星上发生的事情，停滞的盖层构造不会建造一个适合居住的星球。金星不是一个非常好的居住地：它有一个破碎的二氧化碳大气层和硫酸云。这是因为热量没有被有效地从行星的表面移除"。如果没有板块构造，地球可能会遇到类似的命运。虽然研究人员暗示，板块构造可能在34亿年后不久就在地球上开始了，但地质学界对具体日期存在分歧。"我们认为，从长远来看，板块构造对于消除热量、产生磁场和保持我们星球上的可居住性非常重要，"Tarduno说。"但是，在一开始，以及十亿年后，我们的数据表明，我们不需要板块构造。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367827.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1367827.htm

新的研究表明早期火星是温暖湿润的 有能力支持生命

新的研究表明早期火星是温暖湿润的有能力支持生命由于水蒸气会在大气层的较低高度凝结成云，这个模型表明，与现代地球类似，水蒸气集中在火星的低层大气中，而高层大气是"干燥的"。另一方面，分子氢（H2）没有凝结，被带到火星的高层大气中，在那里流失到太空中。这一发现，即水蒸气凝结并保留在早期火星上，但分子氢没有凝结并逃逸，使得该模型能够与航天器的测量结果直接相关，特别是火星科学实验室的好奇号探测器。"我们相信我们已经为火星最早的历史中被忽视的一章建立了模型，即火星形成后的那段时间。"SETI研究所的研究科学家KavehPahlevan说："为了解释这些数据，原始的火星大气必须是非常密集的（超过现代大气密度的1000倍），并且主要由分子氢（H2）组成。""这一发现非常重要，因为众所周知，H2在密集的环境中是一种强大的温室气体。这种稠密的大气将产生强大的温室效应，使非常早期的温热水海洋在火星表面稳定了数百万年，直到H2逐渐流失到太空。由于这个原因，我们推断--在地球本身形成之前，火星生来就是湿润的。"该模型的数据源自于不同火星样本的氘氢（D/H）比率（氘是氢的重同位素），包括火星陨石和好奇号所分析的样本。来自火星的陨石大多是火成岩--它们是在火星内部融化，岩浆上升到表面时形成的。溶解在这些内部（源自地幔）火成岩样本中的水，其氘氢比与地球海洋的氘氢比相似，表明这两颗行星开始产生时的氘氢比相似，它们的水来自太阳系早期的同一来源。相比之下，好奇号测量了火星表面30亿年前的古老粘土的D/H比率，发现这个数值是地球海洋的3倍左右。显然，在这些古老的粘土形成的时候，火星上的表面水圈相对于氢来说，已经大大浓缩了氘。已知产生这种水平的氘浓度（或"富集"）的唯一过程是较轻的H同位素优先流失到太空。该模型进一步表明，如果火星大气在形成时富含H2（并且密度是今天的1000倍以上），那么表层水的氘含量自然会比内部富集2-3倍，再现观测结果。氘相对于分子氢（H2）更喜欢去到水分子中，而分子氢更喜欢吸收普通氢，并从大气层的顶部逃逸。Pahlevan说："这是第一个发表的有关火星的大气模型，它自然地再现了这些数据，使我们有一些信心，我们所描述的演化情景与火星上的早期事件相一致。"除了对行星上最早的环境感到好奇之外，富含H2的大气层在SETI研究所寻找地球以外的生命方面也很重要。可以追溯到20世纪中期的实验表明，与生命起源有关的前生物分子在这种富含H2的大气中很容易形成，但在贫H2（或更"氧化"）的大气中就不那么容易了。这意味着早期火星是现代土卫六的温暖版本，如果不是更有希望，至少也是早期地球的生命起源地。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333937.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333937.htm

照亮生命的起源：研究人员揭示远古地球上的糖合成过程

照亮生命的起源：研究人员揭示远古地球上的糖合成过程戊糖是现代生命形式新陈代谢中不可或缺的碳水化合物，但由于这些分子不稳定，因此尚不清楚它们在地球早期是否存在。日本东京工业大学地球生命科学研究所（ELSI）领导的一项新研究揭示了一种与早期地球条件相适应的化学途径，通过这种途径，C6醛酸酯可以作为戊糖的来源，而不需要酶。他们的发现提供了原始生物化学的线索，使我们更接近了解生命起源。一项新研究提供了有关原始生物化学的线索，使我们更接近于了解生命的起源。图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心概念图像实验室地球早期的生化挑战地球上的生命是从简单的化学物质中产生的，这是生物化学乃至整个科学领域最令人兴奋而又最具挑战性的课题之一。现代生命形式可以通过复杂的化学网络将营养物质转化为各种化合物；此外，它们还可以利用酶催化非常特殊的转化，从而实现对所产生分子的精细控制。然而，在生命出现并变得更加复杂之前，酶是不存在的。因此，在地球历史的早期，很可能存在着各种非酶化学网络，它们可以将环境中的营养物质转化为支持原始细胞功能的化合物。戊糖：早期生命的基石戊糖的合成就是上述情况的一个突出例子。这些只含有五个碳原子的单糖是RNA和其他分子的基本组成单位，而这些分子对我们所知的生命来说是必不可少的。科学家们提出并研究了生命起源之前产生戊糖的各种方式，但目前的理论提出了一个问题：如果这些化合物的寿命极短，那么戊糖如何积累到足以参与生命起源前反应的数量？为了解决这个问题，由ELSI研究员易瑞琴领导的研究小组最近开展了一项研究，为早期地球上戊糖的起源和持续供应寻找另一种解释。他们探索了一个无酶化学网络，在这个网络中，C6醛酸酯（一种稳定的六碳碳水化合物）从各种前生物糖源积累起来，然后再转化回戊糖。(a)导致醛酸酯积累的原生代谢戊糖拟议途径，然后是非选择性氧化成脲酸酯、羰基迁移和β-脱羧。(b)磷酸戊糖途径的前几个步骤，以作比较。戊糖合成的新途径所提出的化学途径以葡萄糖酸盐开始，这是一种稳定的C6醛酸酯，在地球早期通过已知的基本糖类的前生物转化很容易获得。下一步是将C6醛酸酯非选择性地氧化成脲酸酯；这里的"非选择性"是指氧化过程不区分醛酸酯结构中的各种碳原子，因此有五种可能的氧化结果。通过实验和理论分析，研究人员深入研究了各种氧化产物，以弄清反应网络的细节。有趣的是，他们发现，无论氧化发生在哪里，生成的尿酸盐化合物都会发生一种被称为"羰基迁移"的分子内转化，直到形成特定的3-oxo-URONATE化合物。一旦达到这种状态，在H2O2和亚铁催化剂的作用下，3-氧代-尿苷酸盐很容易通过β-脱羧转化为戊糖，而这两种物质都与早期地球的条件相符。在建立并测试了这一复杂反应网络的全部过程后，研究人员注意到它与现代生化途径有着重要的相似之处。领衔作者易瑞勤强调说："我们证明了五碳糖的非酶合成途径，它依赖于化学转化，让人联想到磷酸戊糖途径的第一步，而磷酸戊糖途径是新陈代谢的核心途径。这些结果证明，前生物的糖合成可能与现存的生化途径有重叠。鉴于糖类在现代新陈代谢中无处不在，所提出的反应网络可能对第一批类生命系统的出现非常重要。"天体生物学影响和未来研究本研究的发现对天体化学和天体生物学具有重要意义。在1969年坠落地球的著名碳质陨石默奇森（Murchison）陨石中发现了大量的醛酸酯。与此相反，在现代生物系统中发现的典型碳水化合物却不在其中。这意味着醛酸酯可以在地外条件下形成和积累，而本研究表明，它们可能在生命组成元素的起源过程中扮演重要角色。Yi补充说："我们希望这项工作能掀起下一波天体生物学的热潮，将重点放在醛糖的研究上。"在未来的研究中，研究小组将重点关注C6醛酸酯是否能在地球早期积累到足够的量，以作为原生代谢出现的"养分"。首席研究员易瑞琴总结道："我们希望进一步了解这些醛酸酯如何从经典的前生物糖反应中生成，如甲糖反应和基里亚尼-费舍尔同源反应。值得注意的是，这些经典的前生物糖反应在现代新陈代谢中并不存在，因此，所提出的非酶途径可以作为早期糖类和理论上最早的生命形式所使用的碳水化合物之间一座急需的桥梁。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401995.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1401995.htm