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35亿年前陨石为带来地球发生了什么

  地外生命依然是科学家探索的方向之一,地球之外是否存在宇宙生命呢?来自南佛罗里达州大学的天体生物学家小组的最新研究发现,地球生命进程的关键因素是陨石,早期地球生命演化出可利用无机环境物质的能力,将其转变为有机物质,这显然是生命进化史上的一个突破。图中显示了艺术家绘制的年轻行星,其表面布满了奇形怪状的石山,而早期生命极有可能就隐藏其中,通过与无机环境的相互磨合,进化出关键的物质利用能力。

  南佛罗里达大学地质学助理教授马修·帕塞克称本项研究成功解释了早期地球生物是如何利用磷元素,这一元素是组成细胞结构的不可或缺物质,比如现在细胞膜的形成需要磷元素的介入。科学家发现大约在冥古宙时期,地球被大量的陨石撞击,陨石中的磷元素在水中被释放出来,逐渐与地球上早期分子发生反应,这一发现得到地质考古的证实,科学家在一些距今35亿年的太古时期石灰石中发现了磷。调查结论认为地球形成之后的数亿年,陨石为地球带去了大量的磷元素,这些矿物与水发生了反应,逐渐形成现在细胞所使用的磷形态。

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  空间化学专家帕塞克认为陨石不仅为地球生命到来了磷,也带了能量,磷形态的不同说明了早期地球上的磷形态与今天细胞使用的磷有所不同,撞击地球的陨石可提供铁-镍磷化的矿物,长期与水环境的作用可形成可溶性的磷形态,比如亚磷酸盐,其天然形成源包括雷击、地热流体等,不过没有发现陆地源可以形成此类物质。

  此前的研究发现,早期生物形式的演化主要是单链RNA,相比较于现在DNA-RNA蛋白质生物而言显得非常简单,科学家试图了解早期地球上以单链RNA为基础的生命是如何使用水热环境中的磷元素。含有早期磷形态的陨石坠入地球后,形成的亚磷酸盐足以改变海洋的化学构成,为细胞利用磷元素铺平了道路。

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