地球上的原始生命可能起源于水滴之间的“微小火花❇️”。
详见下文。这可能成为“地球生命起源”旧假说的一个新的研究方向。
当水滴任意漂移时——比如被风吹动的海浪中的这些水滴——它们往往会产生不同的电荷。(图片来源:帕纳乔伊/美国盖帝图像有限公司)
地球上的生命,可能是由水滴之间活跃的微小火花❇️带来的。
40亿年前,地球虽然还鲜有生命,但却充满活力。那个时期,汹涌的波浪、湍急的溪流和奔腾宣泄的瀑布,将水花飞沫与富含二氧化碳、氮气、甲烷和氨的地球大气冲击搅合在一起。最近的实验表明,可能正是由于这些水花飞沫,触发了孕育地球生命的化学反应。
根据斯坦福大学化学家 理查德 扎尔 和他同事们的观点,要想触发孕育地球生命的化学反应,靠那些水滴中积聚的微小电荷和释放的微小电脉冲,可能足矣。这可能成为“地球生命起源”旧假说的一个新的研究方向。
加速地球生命产生的化学反应
研究人员还在试图弄明白:在40亿至35亿年前,地球生命,是如何从化学元素跃变为生物的?——以及,这种跃变的分界点在哪里?想弄明白这个问题,一个关键前提,是先弄明白:构成原始生命体细胞的复杂化学元素,究竟来自哪里?这包括:我们细胞膜中的脂质、编码我们基因的核苷酸、构建我们细胞大部分工作区的氨基酸,以及围绕碳氮原子间键构建的其它分子。
大部分研究结果显示,早期地球没有复杂分子。不过,却确实有供合成这些分子的原材料:碳、氢、氮、氧、磷,它们存在着,并即将以正确的方式结合。
但是构建新分子需要能量。 理查德 扎尔 及他的同事们认为:所需能量可能来自于“微小火花❇️”——即早期地球上,在任意漂移的水滴之间传递的微小火花❇️。
在最近的实验中,化学家团队注意到: 当水滴任意漂移时——比如被风吹动的海浪中的这些水滴——它们往往会产生不同的电荷。有点类似于云中产生闪电的过程,只不过这是在微观小尺度上——电荷逐渐积聚,最终,在一簇微小的电火花❇️中,电子从带负电荷的水滴跳跃到带正电的水滴。
理查德 扎尔 公开说过:“我们通常都认为,水的性质很稳定,但当它分散碎裂成微小水滴的形式时,就具有了高反应性,能量很强。” 他的实验室,就专门研究微小水滴之间和其内部的化学反应。理查德 扎尔 及他的同事们说:这种“微火花❇️”太小太快,无法直接用肉眼看到,但他们设法用高速摄像仪记录下来。
腔室里的微火花❇️
理查德 扎尔 及他的同事们,将水汽喷入一个充满 氨、甲烷、氢、氮 混合气体的腔室中。这些混合气体与大约20亿年前的早期地球大气组成类似。他们观察到:水汽中的微火花❇️,引发了一系列化学反应,产生了一些复杂分子,如:氨基酸甘氨酸、核苷酸碱基尿嘧啶等。
这项实验,与芝加哥大学化学家 斯坦利·米勒 和 哈罗德·尤里 在1952年做的一项试验 非常相似:当年,他们用电火花❇️轰击一瓶水汽、甲烷、氨、氢的混合物,最终发生反应,产生了氨基酸。斯坦利·米勒 和 哈罗德·尤里 提出:大约40亿年前,闪电轰击地球上的原始海洋,生命由此开始加速孕育。
但他们提出的假设,常引来大量批评的声音。主要是质疑:闪电的发生频率,不足以在过于广阔的海洋中,引发足够强烈的化学反应。
理查德 扎尔 及他的同事们说:如果触发生命的,是来自水汽中的微火花❇️,而不是来自水面上的地球大气闪电,这就可以克服旧假说中的不足,成为旧假说的一个新的研究方向。
理查德 扎尔 在最近一次新闻报道里公开说:“在地球早期,到处都是水汽——它们大量冲进各种裂隙、击打岩石,会积聚并产生化学反应。我认为这种理论,可以完美解释 米勒-尤里 假说中的许多被质疑的地方。
( 理查德 扎尔 及他的同事们在《科学进展》期刊上发表了他们的最新研究成果 )
BY:Kiona N. Smith
FY: 椒椒
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