首次在陨石中发现糖,科学家终于搞清楚地球

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一个国际小组在陨石中发现了生命所必需的糖。这一新发现增加了陨石中发现的越来越多的具有重要生物学意义的化合物，支持了在小行星(许多陨石的母体)中发生的化学反应可以制造一些生命成分的假设。如果假设正确的话，古代地球上的陨石撞击可能为生命的起源提供了生命的养料。

研究小组在两种富含碳的陨石NWA（CR2型）和Murchison（CM2型）中发现了核糖和其他生物必需糖，包括阿拉伯糖和木糖。核糖是核糖核酸的重要组成部分。在现代生活中，RNA充当信使分子，复制DNA分子（脱氧核糖核酸）的遗传指令，并将其传递给细胞内称为核糖体的分子工厂，核糖体读取RNA以构建执行生命过程所需的特定蛋白质。

“以前在陨石中发现了生命的其他重要组成部分，包括氨基酸（蛋白质的组成部分）和碱基（DNA和RNA的组成部分），但是糖在生命的主要组成部分中是缺失的一部分。”研究人员说，“这项研究提供了第一个直接证据，证明核糖存在于太空中，并将其输送到地球。外星的糖可能有助于在地球上形成RNA，这可能导致了生命的起源。”

11月18日这项研究发表在《美国国家科学院院刊》。

美国宇航局戈达德航天飞行中心研究报告的合著者杰森·德沃金说：“能在如此古老的物质中发现像核糖这样脆弱的分子，这是很了不起的。这些结果将有助于指导我们对原始小行星龙谷星和本奴星的原始样本的分析。”

关于生命起源的一个经久不衰的谜团是，生物学是如何从非生物的化学过程中产生的。DNA是生命的模板，携带着如何建造和操作一个活的有机体的指令。然而，RNA也携带信息，许多研究人员认为它首先进化，然后被DNA取代。这是因为RNA分子具有DNA所缺乏的能力。RNA可以在没有其他分子“帮助”的情况下复制自己，它还可以作为催化剂引发或加速化学反应。这项新工作提供了一些证据，支持RNA在DNA之前协调生命机制的可能性。

美国宇航局戈达德航天飞行中心的研究报告合著者丹尼·格拉文说：“在这项研究中分析的任何陨石中，都没有检测到DNA（2-脱氧核糖）中的糖。这一点很重要，因为可能存在外星核糖向早期地球的传递偏向，这与RNA首先进化的假设是一致的。”

研究小组通过气相色谱-质谱法分析陨石粉末样品，然后发现了这些糖，气相色谱-质谱法通过分子的质量和电荷对其进行分类和识别。他们发现，在小行星NWA中，核糖和其他糖类的丰度在2.3~11.0ppb之间，而小行星Murchison则在6.7~ppb之间。

由于地球上充满了生命，研究小组不得不考虑陨石中的糖分来自地球生命污染的可能性。多种证据表明污染是不可能的，包括同位素分析。同位素是一种因原子核中中子数不同而具有不同质量的元素的变体。例如，地球上的生命更喜欢使用较轻的碳(12C)而不是较重的碳(13C)。然而，重13C的陨石糖中碳含量显著丰富，超过了地球生物中碳的含量，支持了碳来自太空的结论。

研究小组计划分析更多的陨石，以更好地了解外星糖类的丰富程度。他们还计划观察地外的糖分子是否具有左旋或右旋的倾向。有些分子有两种形式，它们是彼此的镜像。在地球上，生命使用左旋氨基酸和右旋糖。由于右旋氨基酸和左旋糖可能起相反的作用，科学家们想知道这种偏好从何而来。如果小行星上的某些过程倾向于一种物质的生产而不是另一种物质的生产，那么也许来自太空的陨石撞击使这种物质在古代地球上更加丰富，这使得生命更有可能最终使用它。