磷是生命必不可少的元素。它是所有活生物體的基礎,並且是RNA,DNA和細胞膜的關鍵成分。磷化合物必須與原始生命的出現有關。但是重要的是,這些化合物是水溶性的和反應性的,因此它們可以參與各種化學過程。只有在這種情況下,磷才能參與磷酸化,從而能夠合成複雜的分子。但是,自然界中的磷僅在相當惰性的磷酸鹽類礦物中作為磷酸根離子存在。因此,磷酸鹽礦物不太可能成為益生元合成含磷化合物(第一生物的前體)的來源。
研究人員認為,環磷酸鹽可能是磷鹽熱解氧化的產物。天然磷化物是無氧礦物,其磷的氧化態低於零。在地球上具有重大地熱活動的地區(包括髮生高溫地質過程的死海地區)發現了磷化物。此外,對地球表面的隕石轟炸被認為是可能產生的不同的但尚未研究的磷酸鹽的原因,因為任何進入大氣層的宇宙物體都會受到嚴重的燒蝕-隕石物質的汽化和高溫氧化過程。
“當代岩石圈中環磷的稀有性並不意味著這些礦物不可能在地球早期更廣泛地傳播。因為數十億年前的地球化學環境與今天的地球化學環境大不相同。隨著時間的流逝,地球大氣層中的氧氣變得越來越飽和。然後,富氧氣氛釋放出磷,從而導致形成環磷酸鹽。”由俄羅斯科學基金會,聖彼得堡大學地質學與礦物學博士支援的研究專案負責人謝爾蓋·布里文說。
因此,可以將死海沿岸發現的磷化物和環磷酸鹽視為模型系統,該模型系統可在地球演化的早期階段重現磷的形態。天然環磷酸鹽的發現為科學家瞭解和建模益生元的磷酸化反應打開了新的大門,這些反應導致了我們星球上原始生命的出現。
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