生命的出现与火山玻璃的反应有关

美国化学家发现了一种令人惊讶的简单机制，可以导致地球上形成 RNA 链——这些分子的进化最终导致了第一个活细胞的出现。

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现代生物以DNA的形式编码和传递遗传信息，并在蛋白质的帮助下实现它。然而，人们认为生命始于 RNA，其分子可以执行信息功能（如 DNA）和催化功能（如蛋白质）。据推测，在第一个成熟细胞出现之前，经历了很长一段时间的“ RNA世界”和RNA的化学进化。但随之而来的问题是，这么多的这些分子是如何出现在早期地球上的？它们的各个组成部分在非生物过程中简单且容易形成。但将它们组合成核酸聚合物并不是那么容易的。

长期以来，化学家们一直在努力寻找 RNA 链的非生物合成可能发展的条件和反应。通常，这需要一系列高度复杂的事件，令人怀疑这样的事情可能会自行发生并大规模发生。然而，美国科学家的新工作提供了一个新的非常简单的选择——RNA在火山玻璃上的聚合，这在早期地球上很丰富。他们在《天体生物学》杂志上发表的一篇文章中谈到了这一点。

来自应用分子进化基金会的 Elisa Biondi 和她的同事进行的实验室实验表明，当核苷酸混合物通过火山玻璃渗出（泄漏）时，会自发形成相对较长（最多 100-200 个链接）的 RNA 链。这些矿物是在玄武质岩浆快速凝固过程中形成的，玄武质岩浆在地球表面极为丰富。

在所讨论的时期内，地球上继续存在极其活跃的火山活动。此外，在此之前不久，地球与一个巨大的天体相撞，撞击抛出了大量的岩石，有的形成了月球，有的落下，进一步加热了地球表面。这些过程产生的熔岩几乎可以完全覆盖它，由于高温而蒸发的水可以形成适合原始生命最初反应的小型孤立储层。

落回地球的相同陨石含有大量的铁和镍，可以在飞行中恢复大气层。科学家们已经证明，在这样的环境中，它们能够在含氮碱基和磷酸核糖之间发生反应，从而形成核苷酸——单个 RNA 单位。一旦在火山玻璃表面的混合物中，这种核苷酸形成聚合物 - 反应由相同的镍催化。

因此，化学家设法找到了一种相当简单的转化方式，从在太空中也发现的基本有机分子开始，到能够进行达尔文进化的相当长的核酸链结束，即原始生命的祖先。“这个模型的美妙之处在于它的简单性，” 火鸟生物分子科学的专家扬·什帕切克评论道。– 所有这些都可以由高中生在他们的化学课上完成。混合原始成分，等待几天 - 然后寻找 RNA。

奇怪的是，可以在火星上找到对新假设的确认。这颗年轻的红色星球经历了类似的火山活动，但随后“冻结”了。与地球不同，地球上的板块构造已经摧毁了几乎所有最古老的火山玻璃的痕迹，这些样本至今仍在火星上幸存下来。“如果生命以这种简单的方式出现在地球上，它很可能会出现在火星上，”Elisa Biondi 说。“所以尽快寻找火星很重要。”