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    如果生命能夠在地球最深處的海洋中茁壯成長, 那麼在宇宙的其它地方,是否也有著同樣的可能。

    近日,為了模擬生命的起源,美國宇航局(NASA)噴氣推進實驗室(JPL)的天體生物學家們,特地進行了一場“模擬海洋”的實驗。

    雖然他們還在努力解決如何在實驗室中重現深海狀況的想法,但大約 40 億年前的發現,已經證實了海底是形成生命的基石。

    【土衛二深處或擁有孕育生命的熱液海洋,圖自:NASA JPL-Caltech】

    因為Sunny無法穿透數英里的海水,所以海床的狀況基本黑暗、嚴寒。但是在熱液噴口的周圍(從地殼內部噴出熱水和物質),卻發現了大量能夠在極端環境下生存的深海生物。

    據悉,熱液噴口提供了一個不需要Sunny照射就能生存的地方。微生物能夠從海底冒出的‘滾滾黑煙’中,享受各種化學物質組成的‘自助餐’。

    未參與這項研究的紐西蘭 GNS Science 海洋微生物學家 Lucy Stewart 表示 —— 從專業角度來看,熱液噴口確實符合生命形成的最佳假設。

    由 Laurie Barge 帶領的 JPL 天體生物學家,也在思考同樣的問題。為此,他們在標準的實驗室燒杯中,重現了深海的各種條件。

    該團隊希望,實驗能夠有助於瞭解地球早期的生命是如何緩慢融合到一起的,於是研究人員們生產了自己的 Young-Earth-Ocean-A-Glass(杯中的年輕地球海洋)。

    這個模擬環境包含了水、礦物質、以及通常在熱液噴口附近發現的氨和丙酮酸分子,它們被視為生命構成的必要前提條件。

    隨後,他們將混合物加熱至 158℉(70℃)、降低氧含量,為它們營造出了條件類似‘原始海洋’的實驗室模型。

    有關這項研究的詳情,已經發表在 2 月 25 日的《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。其表明,實驗室中的模擬熱液噴口,確實可以形成生命積木的重要一環 —— 氨基酸。

    在早期的地球‘水族館’中,產生了一種值得留意的氨基酸 —— 丙氨酸 —— 該分子被認為在蛋白質的合成中至關重要。

    【實驗室中模擬的原始海洋】

    從細菌到人體,蛋白質可以發揮令人眼花繚亂的各種功能。此外某些科學家認為,乳酸也可能是生命孕育的其中一環。

    Barge 表示:我們已經證明了類似於早期地球的地質條件,所以在其它行星上,也可能在溫度等條件適宜的海底,存在著形成氨基酸和α-羥基酸的簡單反應。

    需要指出的是,NASA 研究團隊並未在實驗室中創造出‘生命’本身,只是展示了深海熱液噴口有孕育出最終生命形態的可能。Stewart 表示:

    研究生命起源的科學家們,仍在研究簡單的有機化合物和生命體之間的聯絡。但在瞭解了海底熱液噴口的情況之後,我們或對 40 億年前的生命起源,有了更深入的瞭解。

    據悉,研究人員們將繼續深入瞭解實驗室中模擬的海洋生長環境,以尋找其它潛在的氨基酸和前體分子。

    有了這方面的理論基礎,我們或對土衛二等天體,提出更加有趣的設想。此前,已經有科學家在土衛二上發現了複雜的分子。

    作為土星的第六大衛星,土衛二是一顆覆蓋著厚厚冰層的大理石。但是在冰冷的外表下,土衛二或也擁有類似的海底環境,比如熱液噴口。

    Barge 解釋到:“理解生命起源所需的條件,可以幫助我們在宇宙中縮小搜尋潛在生命的範圍。

    原標題為《Redox and pH gradients drive amino acid synthesis in iron oxyhydroxide mineral systems》

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