2004年08月17日08:31


生命起源新线索:陨石撞地球 

●拖着长长尾巴的彗星

●陨石撞击地球效果图

●巨大的陨石坑

●ALH84001火星陨石

●科学家模拟太空生命形成的仪器

●发现太空“甜点”的射电望远镜

●可以演化成低级生命的小液滴;水泡状的太空原始生命体



  最近,火星探测的热潮激起了大家对探索生命起源的兴趣。科学家在火星上也发现了类似于地球的陨石坑。不少科学家推测,生命可能起源于这些陨石坑。于是,人们又把生命起源的目光投向那些可能撞击地球和火星的彗星和小行星。现在,一种时髦的理论认为,是来自太空的携带有水和其他有机分子的彗星和小行星撞击地球后,才使地球产生了生命。

  线索之一:彗星上的冰块

  生命起源的重要物质是水,而不少彗星含有很多冰块。冰块在很冷的地方,就跟石头一样硬。如果它不小心跑到太阳附近,太阳把它蒸发,冰块升华成水蒸气,绕在彗星旁边,太阳辐射一吹,就拉出一个气体长长的尾巴,这就是彗星的长尾巴。

  最近,科学家还发现了一颗被称为利内亚尔的冰块彗星。据科学家推测,这颗彗星含水33亿公斤,如果浇洒在地球上,可形成一个大湖泊。实验证明,数十亿年前,在离木星不远处形成的彗星含有的水和地球上海洋里的水是一样的。而利内亚尔彗星正是在离木星轨道不远的地方诞生的。天文学家认为,在太阳系刚形成时,可能有不少类似于利内亚尔的彗星坠落到地球上。美国航空航天局专家约翰·玛玛说:“它们落到地球上时像是雪球,而不是像小行星撞击地球。因此,这种撞击是软撞击,受到破坏的只是大气层的上层,而且撞击时释放出来的有机分子没有受到损害,这样就为地球上的生命演化提供了条件。”

  线索之二:陨石中的手性分子

  一般的化学反应会产生等量的左手型和右手型分子,但地球生命体中的分子却出人意料地例外,其中的糖分子以右手型为主,而蛋白质的基本单元氨基酸则以左手型为主。科学家在一块发现于1969年、有着45亿年历史的陨石中,曾经发现有异缬氨酸存在。这块陨石中所含的异缬氨酸,左手型的比右手型的要多。这个结果和地球生命的结构正好相吻合。科学家利用异缬氨酸与两种原始地球上可能广泛存在的有机物发生反应后,产生了一种称为苏糖的糖类,其中右手型的苏糖比左手型的苏糖要多。科学家认为,生命体糖类的“右倾”特性,有可能就是这样开始的。

  那么,这些来自太空的有机物,它们分子手性分布的不均匀又是怎样产生的呢?有科学家提出,陨石在太空中运行时,某些天体如中子星发出的光具有偏振性,致使陨石中右手型的氨基酸分解,使剩下的左手型分子比右手型分子多。

  线索之三:来自太空的“甜点”

  2001年,美国宇航局艾姆斯研究中心的研究人员首先在陨石中发现了人类生命不可缺少的糖化合物,并确定它来自于太空。2002年,科学家通过射电望远镜观测,首次在银河系中心地带的气尘云团中发现了脱氢乙二醇这种可参与构成生物体的糖分子。发现糖分子的巨型气团与地球相距约26000光年。在这个星际云层中包含着120多种化学分子,其中少数是由8个或8个以上原子构成的复杂分子。糖分子能在这里被发现,已经说明有机分子可以在极度恶劣的环境中合成。目前,科学家尚无法对此现象作出合理的解释。

  糖分能够维持生命,当糖类物质和氨基酸等有机物随着天体撞击,大量来到地球并富集起来之后,就为生命的出现提供了化学基础。这一切都从另一个侧面论证了地球生命的构成物质可能源自太空的观点。

  线索之四:陨石中的微生物

  在火星的沉积岩中经常见到的直径为50到200毫微米的极小的蛋白球被称为“超微生物”,科学家们普遍认为它们是微生物的遗迹。因此,在ALH84001火星陨石中发现的这种极小的蛋白球便使得科学家们有理由相信火星上曾经、或者正是现在的确存在着原始的生命形式。

  最近,科学家认为,这些蛋白球是有机物分解的产物,它们是在特定的地理环境、或许就是在沉积岩形成过程中所产生的。为了证明这个推测,科学家将云豆末、碎牛肉和鱿鱼肉浸泡在从池塘中挖出来的淤泥中,再用含有各种微生物的液体浇灌搅和在淤泥中的这些有机物,然后再将其砌成粘土块并将它放入盛满水的容器中浸泡了两周,最后他们从粘土中提取上述有机物并放在显微镜下面进行观察。实验结果显示,碎肉和云豆末在短暂的时间内已经部分转化为球形的有机物碎块。研究人员表示,这些球形碎块是一些活跃的微生物酶素所形成的,也正是这些酶素将上述动物的肌肉组织和植物纤维分解成为极小的碎块。科学家们认为,这种分解模式形成了ALH84001陨石中的超微蛋白球。

  线索之五:太空的“生命种子”

  从最近的研究结果分析,一些科学家认为生命是起源自宇宙深处;宇宙间的物质,在没有空气、寒冷的温度和充满辐射的环境下,可以产生细小的细胞膜,这些薄膜便是生命起源的“种子”。

  美国太空总署和加州大学的科学家,复制了一个像太空的环境,一个没有空气、非常寒冷和充满辐射的环境,然后将太空中通常找到的冰粒子放在这个环境下,这些冰粒子是由水,和一些氨、一氧化碳、二氧化碳和甲醇组成。科学家发现,这些简单的粒子慢慢地转变成为复杂的化合物,并形成像泡沫的小液滴,小液滴的薄膜是半透性的,水和氧气可以容易地透过这些薄膜,这些小液滴和有生命的细胞很相似。科学家从降落到地球的陨石,也发现这些小液滴,因此,科学家认为,地球上生命的起源,是由陨石带来的小液滴产生的;科学家补充说,这些小液滴可以利用太阳的紫外线的能量,变成更复杂的水泡状的低级生命体。(青云)

(责任编辑:马丽)
图解妙世界

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