流星击中古代地球的艺术图。有些流星可能富含氰化物,古细菌和细菌体内的酶中也发现了这种氰化物。关于生命起源的一个永恒的谜是,生命是如何从非生物化学过程中产生的?一项最新研究指出,氰化物或许在其中起了重要作用。说到氰化物时,大多数人脑海中浮现的是间谍电影的场景:一个人将药丸吞下,口吐白沫奄奄一息。但这项新研究称,氰化物也可能是构成地球生命所需分子必不可少的化合物,它可能“乘坐”陨石来到地球上,参与了氨基酸和碱基等有机化合物的非生物合成,最终导致地球生命的诞生。据美国趣味科学网站6月28日报道,美国博伊西州立大学迈克尔·卡拉汉带领团队进行了一项新研究,对一组特殊的原始陨石样本进行分析,发现其中均含有氰化物。在现代细菌和古细菌体内名为氢化酶的酶中,他们也发现了同样类型的结构。这可能表明,地球生命要么来源于陨石,要么早期地球的地质情况形成了同样的氰化物。在陨石中寻找氰化物年,卡拉汉和同事发表了一篇论文称,他们在陨石中发现了核碱基——一类含氮碱基。之后,他们开始在太空岩石中寻找氰化物。像鸟嘌呤或腺嘌呤一样,核碱基是DNA的基本组成部分。卡拉汉说,核碱基的化学反应及其母体小行星似乎依赖氰化物作为反应物。但他并不确信能在陨石上找到任何氰化物,即使它们曾经存在过。他说,氰化物具有极强的反应性,很可能在降落到地球之前就已被消耗和转化完。但研究共同作者、博伊西州立大学分析化学家凯伦·史密斯对此并不认同。于是,他们收集并测试了陨石样本——大部分在南极洲发现。其中5颗陨石是一种特殊的碳质球粒陨石,被称为CM球粒陨石,它包含有核碱基以及其他生物基本构成成分,如氨基酸。其中一块CM球粒陨石是著名的“默奇森陨石”(Murchisonmeteorite),这块陨石于年9月28日降落于澳大利亚维多利亚州默奇森附近。卡拉汉说,令人惊讶的是,每个CM球粒陨石都含有氰化物;而包括据信拥有外星生命证据的火星陨石在内的其他陨石,均不含氰化物。“当你研究这些原始陨石时,就像跳进一台时间机器,你可以回到过去并研究这些古老的材料,然后你会发现这些氰化物与生命和古代生物学的联系。”小行星“贝努”可能是一个CM球粒陨石(一种含有氰化物的原始陨石)天体。在地球还处于早期时,像这样的含氰化物的陨石可能在地球播下了生命的化学成分。图片来源:趣味科学网氰化物或参与地球生命起源氰化物似乎已经在太空中存活了数十亿年,并且有些来到了冰冷的南极洲。研究人员发现,氰化物和一氧化碳形成配体后与铁离子结合,在陨石中形成稳定的化合物。卡拉汉说:“这是非常经典的无机化学。”卡拉汉补充说,无论氰化物如何稳定,它也可以从陨石中释放出来,这使它有望成为生命起源故事中一个有趣的参与者。在地球诞生初期,当太空陨石经常撞击地球时,水和紫外线“携手”,可能会让氰化物从陨石中释放出来。通过这种方式,陨石让可用的氰化物增加,使最终产生活细胞的化学反应得以发生并顺利进行。卡拉汉说,另外还有一种可能性:早期地球的氰化物可能是在地球上土生土长的。但如果是这样的话,它可能会以与在陨石上非常相似的方式形成。另一个有趣的惊喜是,陨石中的一氧化碳、铁和氰化物同地球上一些最古老生命群、古菌和细菌的部分酶之间具有奇怪的相似之处。所有细菌和古细菌都含有氢化酶——通过分解氢气为细菌和古细菌提供能量的酶。这些酶的活性位点与陨石中的氰化物结构相同,卡拉汉认为,“也许这些陨石化合物是这些活性位点的前体”。这一点目前还没有得到证实,但研究小组计划进一步研究陨石化学。他们把希望寄托于美国国家航空航天局(NASA)的“源光谱释义资源安全风化层辨认”(OSIRIS-Rex)探测器,它将从小行星“贝努”(Bennu)采集样本并在年将样本送回地球。卡拉汉说,“贝努”可能是一个CM球粒陨石天体。他们将从这些样品中寻找氰化物,努力揭示“贝努”与已知陨石之间的联系,并试图了解氰化物等前生物化合物的潜在传递途径,这些化合物可能有助于在早期地球或太阳系其他天体上萌发生命。(原标题氰化物陨石带给地球生命种子?)
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