在陨石中发现的所有 DNA 成分

来自日本和美国的科学家研究了三颗富含碳的陨石，发现了一整套 DNA 和 RNA 所需的含氮化合物。这是一个有力的论据，支持地球上的生命来自外太空的假设。

我们的星球形成于 45 亿年前。生命的条件是在晚期重轰炸结束七亿年后，一场强大的流星雨袭击地球，地球是一片连续的岩浆海洋。

地质学家已经在之后立即形成的最古老的岩石中发现了原始生命的迹象。第一批生物是如何出现的仍然是个谜。复杂的有机分子可能来自外太空。

从生物学的角度来看，生命起源的关键时刻是DNA和RNA的出现。这些大分子的结构基础是确保生物体发育和功能的遗传信息的存储和传输，是盘绕成螺旋状的糖磷酸细丝，其上附着有氮或核苷酸碱基。总共有五个是已知的：四个包含在 DNA 中，四个包含在 RNA 中。在 DNA 双链中，它们成对连接，形成螺旋“阶梯”的“阶梯”，确保分子的强度。核苷酸的序列决定了生物体的遗传密码。

早在 1960 年代，就在来自碳质球粒陨石的陨石中发现了嘌呤组的含氮碱基——腺嘌呤和鸟嘌呤。同时，理论上证实了在星际介质中形成其余三种化合物——来自嘧啶组的胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶——的可能性。但他们无法识别。

现代技术使从矿物样品中测定有机提取物中的含氮碱基成为可能，其含量为百万分之一。因此，日本和美国的研究人员在九州大学的 Hiroshi Naraoka 教授的带领下，重新分析了三颗富碳陨石：Murchison、Murray 和 Tagish Lake，它们分别于 1969 年落入澳大利亚、1950 年落入肯塔基州和2000年加拿大西南部。在每一个中，他们都看到了一整套构成 DNA 和 RNA 的含氮碱基。

据科学家称，这些复杂的有机化合物无法在陨石中合成，因为这需要水。最有可能的是，它们是星际冰尘表面光化学反应的结果，然后落入陨石中。地球上的生命可能起源于在晚期猛烈轰炸期间来到我们星球的类似复杂分子。

“我们认为，这类有机化合物在太阳系内外的地外环境中普遍存在，这些有机物从太空涌入，在原始地球的化学演化过程中发挥了重要作用，”文章的作者指出。

在这种情况下，复杂的有机化合物（如含氮碱基）有足够的时间形成——陨石是在太阳系历史的最早阶段形成的，在行星出现之前。而他们捕获的星际尘埃更古老。

默奇森陨石中的宇宙尘埃比太阳系古老得多的事实在 2020 年得到了证明。这块太空石含有创纪录的多种有机化合物，包括单糖阿拉伯糖、木糖、来苏糖、几种己糖和核糖，这些都包含在 RNA 分子中，以及许多氨基酸甚至短肽 - 蛋白质片段。

2021 年，来自Skoltech、莫斯科国立大学和 GEOKHI RAS的俄罗斯科学家与来自德国的同事一起，使用超高分辨率质谱法，在默奇森陨石中鉴定出了数千种化合物——几乎是地球上已知的所有有机分子，包括核酸。

“与日本和美国的同事不同，我们并没有着手寻找特定的化合物，而是研究了陨石有机物的完整提取物，主要关注硫化合物，因为它们可以用来重建化学过程的历史，”说该研究的主要作者、高级科学家 Skoltech 员工、化学科学候选人 Alexander Zherebker。

在研究了另一块大型碳质陨石——阿连德，它于 1969 年落入墨西哥，科学家们在其中发现了相同的含硫化合物，但比例不同。根据 Zherebker 的说法，这表明有机物不仅是在星际空间中合成的，而且是在母体——行星或小行星内部合成的，陨石是从这些天体中脱落下来的。

“鉴于陨石和地球的年龄相似，可以自信地说，碳质球粒陨石的有机物可以作为化学化合物的来源——为地球上生物分子和生命的出现奠定基础，”科学家指出.

近日，俄罗斯科学院 P. N. Lebedev 物理研究所（FIAN）的研究人员与来自美国的同事共同建立了了另一种参与生物体形成的分子多环芳烃 (PAHs) 可以在极低的温度下在太空中形成。

“太空被认为是没有生命的，他们认为只有原子和简单的分子：水、二氧化碳、硅或碳尘。似乎在可怕的寒冷和对复杂有机分子具有破坏性辐射的条件下，没有机会，生命可以列别杰夫物理实验室天体物理中心副主任、物理和数学科学博士瓦列里·阿扎佐夫说：研究所。“然而，现在我们知道宇宙中有许多复杂的有机化合物——第一个有机化合物。”积木“能够在合适的条件出现的地方启动生命的发展。”

在地球上，芳香烃是在高温下形成的，例如在内燃机或火灾中。然而，太空中有许多这样的物质：据信，宇宙中高达 20% 的碳存在于 PAHs 中。

FIAN 的科学家们通过量子力学模拟证明，在深空，这种化合物是由于在银河系宇宙射线的影响下分子的化学键断裂时出现的自由基碰撞而形成的。实验室已经证实了这一点。

19世纪提出了泛精子症假说——生命是从外太空来到地球的。几十年来，这种假设被认为是不科学的，但现在有越来越多的论据支持它。

几千年来，人们认为地球是独一无二的，也许是宇宙中唯一生命起源的地方。事实上，空间充满了生命的“砖块”。复杂的有机分子在星际空间中飞行。要开始进化，只需要一个条件合适的行星挡住它们的去路。