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  • 1 # cnBeta

    對於地球生命的複雜進化,學界已經有了比較一致的意見。

    但是“從無到有”的這個神秘階段,仍引發了無盡的思考。普遍的假設是,地球生命始於海洋,熱液噴口提供了恰當的化學反應。

    然而麻省理工學院(MIT)的一項新研究,卻指出古代海洋沒有足夠的氮元素、反而淺水池更有可能是生命的發源地。

    【南極洲知名水塘(Don Juan Pond),圖自:Pierre Roudier / Flickr】

    學界的觀點是,氮元素(N)是生命從無到有的關鍵一環。

    當氮氧化物與原始 RNA 混合時,它會被化學誘導成為一個氨基酸,然後逐步演化成為一個簡單的生物體。雷電會分解大氣中的氮鍵,然後氮氧化物會在下雨的過程中降落到地表上。

    然而根據 MIT 的這項新研究,在前往熱液噴口、並開啟生命孕育的過程中,氮氧化物可能堅持不了那麼長的時間。

    團隊指出,此前的研究有兩個被忽視的因素 —— 首先,氮氧化物會在水中分解;此外,來自太陽的紫外線、以及來自演示的溶解貼,也對該過程不利。

    研究一作 Sukrit Ranjan 表示:“如果考慮這兩項因素,那麼海洋裡的含氮氧化物濃度,將是此前計算的 1/1000 ”。問題是,既然海洋中沒有足夠的氮氧化物,那生命又該從何處起源呢?

    MIT 團隊指出,淺水塘應該是更好的選項 —— 因為化合物被稀釋的體積很小,所以池塘中的濃度較高,更有可能與 RNA 等分子相互作用。

    Ranjan 表示:“如果你認為生命的起源需要固定的氮,那麼生命的起源就很難在海洋中發生。而在深度 10~100 釐米、表面積數十平方米的池塘中,這種情況顯然更容易發生”。

    有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《地球化學 / 物理學 / 地理系統》(Geochemistry, Geophysics, Geosystems)期刊上。原標題為:

    《Nitrogen Oxide Concentrations in Natural Waters on Early Earth》

    《早期地球天然水體中的氮氧化物濃度》

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