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构成生命的基本元素,是在地球上一点点拼凑出来的,还是在抵达地球之前,就已经在太空中经过了某种“分类整理”?
那些长期被视为灾难象征的小行星和宇宙尘埃,又在生命起源这件大事中扮演了什么角色?
生命从何而来,这个问题或许比“先有鸡还是先有蛋”更让人头疼。
近来的研究给出了一个颇具科幻色彩的答案:构成生命的部分原料,很可能早在太空中就已形成,再搭着小行星和宇宙尘埃的“顺风车”来到地球。
这个答案的起点,要从人们对小行星的固有印象说起。
长期以来,小行星常被看作悬在宇宙中的“定时炸弹”。
它们一旦撞击行星,就可能带来毁灭性灾难,甚至让整个物种从地球上消失。
在浩瀚的太空中,这些游荡的岩石天体一直被视为毁灭的先兆。
人们谈起小行星,联想到的往往是撞击坑、火球和大灭绝,很少把它们与“生命”二字放在一起。
不过,人类对小行星的态度并非只有恐惧。
在一些神话传说里,划过天空的天体也曾与好运联系在一起,被赋予吉祥的寓意。
而在科学家眼中,小行星始终是一个有待解开的谜:它们由什么构成,从哪里来,又在太阳系漫长的历史中留下了怎样的痕迹,这些问题长期没有确切答案。
一项新发现,正在改变人们对小行星的单一印象:它们或许不只会毁灭生命,也可能参与了生命的诞生。
这些宇宙漫游者,可能关系到人类最根本的问题之一,即生命究竟是如何开始的。
如果这一思路成立,小行星就不再只是威胁的代名词,而可能是生命故事中不可缺少的一环。
这项发现来自美国国家航空航天局(NASA)带回的小行星样本。
执行任务的是OSIRIS-REx(奥西里斯-REx)探测器,采样对象是近地小行星本努(Bennu)。
探测器带回了121.
6克尘埃和碎石,这是迄今在月球以外采集到的数量最多的天体样本,为研究早期太阳系提供了极为珍贵的一手材料。
样本中的证据显示,这类太空岩石有可能曾把生命的基本成分带到地球。
这一结论动摇了人们对生命起源的既有理解,也被认为挑战了人类对自身存在的认识。
过去,人们更习惯把生命看作地球自身环境的产物;
如今,越来越多的线索提示,生命的原料或许有一部分来自遥远的太空。
研究人员在本努样本中找到了两类关键物质。
第一类是盐类。
这些盐是在液态环境中形成的,这种环境可能像湖泊,甚至可能是海洋。
换句话说,在这颗小行星或其母体的过去,很可能存在过相当规模的液态水,并在其中发生过化学反应,最终析出了这些盐类矿物。
盐类本身并不等同于生命,但它们的形成条件非常重要。
这说明,这些物质在演化过程中曾与液态水发生关系。
液态水通常被看作生命出现的重要条件之一,因此,这些在液态环境中析出的盐,为理解小行星物质的过去提供了线索,也让人们重新估量早期太阳系中“宜居环境”的分布范围。
第二类是有机分子。
样本中含有的有机分子,正是地球上所有生命的核心组成部分。
如果说盐类揭示了这些物质曾经所处的环境,那么有机分子则直接触及生命的物质基础。
正是这类分子的出现,让本努样本从一份普通的岩石样品,变成了探讨生命起源的重要证据。
要理解这些有机分子为何重要,需要先弄清“有机化合物”是什么。
有机化合物是含有一个或多个碳原子的化合物,这些碳原子通常与氢、氧、氮、硫等元素结合在一起。
碳原子能够与多种元素灵活成键,构成形态多样、结构复杂的分子,这正是它成为生命化学核心的原因。
地球上的一切生命都以碳为基础,由有机化合物构成。
其中包括氨基酸,生命用它来构建蛋白质;
还包括核碱基,它们是遗传物质的重要组成部分。
也就是说,从组成生命的分子层面来看,有机化合物是不可缺少的“原材料”。
本努样本中出现这类分子,意味着生命所需的部分基础原料,确实存在于这颗小行星的物质里。
在具体成分上,NASA从本努样本中检测到了14种氨基酸。
氨基酸是蛋白质的基本构件,而蛋白质几乎参与了生命活动的每一个环节。
一颗在太空中漂泊了漫长岁月的小行星,竟然保存着如此多种类的氨基酸,这本身就足以说明,生命所需的分子并非只能在地球上诞生。
而且,本努并不是孤例。
在南极发现的微陨石,以及从Wild 2彗星和67P彗星采集的样本中,都显示出高浓度的有机物质,其中同样包括氨基酸。
来自不同天体、不同采集方式的样本指向同一个方向:在太阳系中,生命所需的有机原料可能远比人们想象的更为普遍。
这项发现还需要放回太阳系早期的历史中去理解。
在太阳系形成初期,包括地球在内的各个行星和许多卫星,曾不断遭受小行星和其他太空碎片的撞击。
这些天体并非“空手而来”,它们携带着水和多种化学物质,其中就包括有机化合物。
那是一个混乱而剧烈的时代,也是物质大规模交换的时代。
把这些线索串起来,就能看到一条清晰的推理链:早期太阳系中,小行星频繁撞击行星;
小行星物质中含有水,以及在液态环境中形成的盐和生命所需的有机分子;
那么,这些撞击除了带来破坏,也可能把生命的基础成分送到了地球等天体表面。
这正是“小行星可能
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