幾十年來，科學家在試圖瞭解地球生命起源時一直在思考所謂的“磷酸鹽問題”。這個問題圍繞著這樣一個事實，即磷是生命中六種主要化學成分之一，但其稀缺性提出了一個問題，即早期地球是如何提供了這一基本元素的。現在一項新的研究提供了可能的解釋。

華盛頓大學研究人員進行的這項研究分析了富含碳酸鹽的湖泊，這些湖泊是在乾燥的環境中形成的，當水從周圍的景觀排入窪地時形成。由於這些淺湖的高蒸發率，這些水變成了高度咸和鹼性的溶液，因此被稱為“鹼湖”或“蘇打湖”。

研究人員檢查了在所有七大洲都發現的現有富含碳酸鹽的湖泊中的磷含量。儘管磷的濃度受取樣時間和地點的影響，但研究小組發現，在此類湖泊中發現的磷含量可能是海水、河流和其他型別湖泊中發現的磷含量的50000倍。這使研究人員相信，有一個常見的自然機制負責這些湖泊中磷的積累。

團隊著眼於湖泊中碳酸鹽含量的解釋。在大多數湖泊中，比磷豐富得多的鈣與之結合，形成固體磷酸鈣物質，使生命無法獲取。但是，在富含碳酸鹽的湖泊中，碳酸鹽優先與鈣結合，而留下的磷酸鹽卻沒有“舞伴”。研究人員進行了實驗室測試，結合了不同濃度的成分，發現鈣的確與碳酸鹽結合，而水中的磷酸鹽可自由獲取。

研究人員表示，在與湖主體分開的水池中，或者在湖水蒸發的乾旱季節，磷酸鹽含量可能會大幅上升，最高可達海水中含量的百萬倍。研究合著者、華盛頓大學地球與空間科學教授David Catling表示：“這些湖泊和池塘中極高的磷酸鹽含量會推動反應，使磷進入RNA、蛋白質和脂肪的分子結構單元，所有這些都是生命的必需品。”

在理論上增加的額外事實是，當地球生命的基本組成部分發展時，早期地球具有富含二氧化碳的大氣層。這將為建立富含磷和碳酸鹽的湖泊提供了極好的條件。另外，來自大氣的二氧化碳溶解在水中會產生酸性條件，促使磷從岩石中釋放出來。

華盛頓大學地球與太空科學研究副教授Jonathan Toner表示：“早期地球是一個火山活躍的地方，因此，您將有很多新鮮的火山岩與二氧化碳發生反應，並向湖泊供應碳酸鹽和磷。早期地球可能擁有許多富含碳酸鹽的湖泊，這些湖泊中的磷濃度足夠高，可以開始形成生命。”

該研究發表在《PNAS》雜誌上。

加利福尼亞東部的莫諾湖沒有水流出，隨著時間的推移，鹽會積累起來。這個富含碳酸鹽的湖中的高鹽可以長成柱狀物。

但是早期地球上沒有生命的環境是如何提供這一關鍵成分的呢？

問題是化學反應使得生物需要大量的磷，但是磷是稀缺的。一項新的研究在某些型別的湖泊中找到了這個問題的答案。

這項研究的重點是富含碳酸鹽的湖泊，這些湖泊形成於低窪地區的乾燥環境中，漏斗狀的水從周圍的景觀中排出。由於蒸發速率高，因此湖水濃縮成含鹽鹼性或高酸鹼度的溶液。這種湖泊，也被稱為鹼湖或蘇打湖，遍佈七大洲。

研究人員首先觀察了現有富含碳酸鹽的湖泊中的磷含量，包括加利福尼亞的莫諾湖、肯亞的馬加迪湖和印度的洛納爾湖。

生命可能是從磷含量高的湖泊中出現的

這張2007年的照片展示了肯亞的馬加迪湖，這是一個富含碳酸鹽的湖，湖底由火山岩構成。湖水中富含微生物，吸引了其他生物，包括火烈鳥和斑馬。

雖然確切的濃度取決於取樣地點和季節，但研究人員發現富含碳酸鹽的湖泊中磷的含量是海水、河流和其他型別湖泊中磷含量的5萬倍。如此高的濃度表明存在一些在這些湖泊中積累磷的常見的自然機制。

今天，這些富含碳酸鹽的湖泊生物豐富，支援著從微生物到馬加迪湖著名的火烈鳥群的生命。這些生物影響湖泊化學。因此，研究人員用不同化學成分的富含碳酸鹽的瓶子做了實驗室實驗，以瞭解湖泊是如何積累磷的，以及在沒有生命的環境中磷的濃度有多高。

這些水域磷含量高的原因是它們的碳酸鹽含量。在大多數湖泊中，地球上豐富得多的鈣與磷結合，生成固體磷酸鈣礦物質，而這是生命無法獲得的。但是在富含碳酸鹽的水中，碳酸鹽比磷酸鹽更容易與鈣結合，使得一些磷酸鹽無法附著。實驗室測試表明，不同濃度的成分結合在一起，鈣會與碳酸鹽結合，讓磷酸鹽在水中自由流動。

當湖水在旱季蒸發時，沿著海岸線，或者在與湖泊主體分離的水池中，磷酸鹽的含量可能會攀升到海水的100多萬倍。

現有的富含碳酸鹽的湖泊中磷酸鹽的含量高達海水中磷酸鹽含量的50，000倍，最高含量在不列顛哥倫比亞省的古德託湖中測得。

這些湖泊和池塘中極高的磷酸鹽水平會推動將磷轉化為核糖核酸、蛋白質和脂肪的分子結構單元的反應，所有這些都是維持生命所必需的。

大約四十億年前，地球早期富含二氧化碳的空氣非常適合生成這樣的湖泊，並使它們達到磷的最高水平。富含碳酸鹽的湖泊往往形成於二氧化碳含量高的大氣中。此外，二氧化碳溶解在水中，創造酸性條件，有效地從岩石中釋放磷。

早期地球是一個火山活躍的地方，所以你會有許多新鮮的火山岩與二氧化碳反應，向湖泊提供碳酸鹽和磷。早期的地球可能有許多富含碳酸鹽的湖泊，這些湖泊本來應該足夠高磷集中精力開始生活。

這些型別的湖泊也能提供豐富的氰化物來支援氨基酸和核苷酸的形成，它們是蛋白質、脫氧核糖核酸和核糖核酸的組成部分。在此之前，研究人員努力尋找一個有足夠氰化物支援生命起源的自然環境。氰化物對人類是有毒的，但對原始微生物不是有毒的，而且對容易構成生命基石的化學物質至關重要。

對科學家的高碳鹽酸湖化我不懂。

個人基研發現日新月異地位置變；

曾經換過火星水星月亮今日照地；

蓋地太古渾天遠古宣夜三次造山。

火星日冰溶化水涼陸潮溼溫微生；

水星日溫高水產卵蛋陸植被恐龍；

水星息滅地冰河第一災部分種滅；

月日蓋地雌雄孕脯乳生怪獸爬人；

日上渾天照地球赤道直立行走智；

光熱迫移一陸把地分成東西兩方

月亮太陽然質殆盡變成地球衛星；

夏人依據月象農耕今過陰曆年節。

地球第二次災難過後今太陽昇起；

日光迫移地面曾經產生過三造山；

地古中新生代後期猿猴耶和華人；

仍再天地之間存認續正棄誤求進。

高碳酸鹽，對於地球物質分佈情形而言，一般指碳酸鈣岩床體。這是因為鈣對於地球形式之際，其地表殼存在廣泛的裹著式分佈形式（鈣原子所具的相對穩定對稱性特點是適應物質衰變的最好體現物質形式）。由於地球早期特定的撞擊因素影響（比如半球化症跡），這樣，其早期的流體穩定過程中的痕跡分佈形式也是隱藏著同樣的都相應痕跡性。這因素對於生命起源及其形體完善的進化途徑而言，是相當重要的；生命在進化的自適應性上，肯定亦會體現著這這些的噢！