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化学反应导致地球生命出现? 英化学家称找到源头 |
2009-05-20 |
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据国外媒体报道，英国科学家13日表示，化学反应导致地球生命在沸腾的简单化学物“汤”里出现，目前他们已经确定了这个过程的重要步骤。
活生物体里的遗传信息现在都被保存在脱氧核糖核酸(DNA)里，这种核酸是非常有名的糖、磷酸盐和一种碱基的“双螺旋”分子。但是DNA非常复杂，根本不会突然出现，科学家认为它的单链亲属——核糖核酸(RNA)是最先出现的。
RNA在病毒合成蛋白质的过程中扮演着重要角色，病毒主要用它储存遗传密码。它在化学方面与DNA非常类似，但是它的结构更简单，更结实。因此它看起来是地球上第一批信息密码核酸的合适之选。但是“RNA先出现”的理论遇到了实际问题。
据传统看法认为，它的三个成分——碱基、核糖和磷酸糖类必须分别形成后，再合成这种分子。然而评论家表示，比DNA稍微简单一些的RNA仍是一种复杂分子，它根本无法自然合成。对这些持怀疑态度的人来说，相关人员未能找到任何切实可行的化学链，来解释这三个成分是如何结合在一起的，多少对他们是一些安慰。
但是曼彻斯特大学的科学家发表在英国《自然》杂志上的一篇论文提出了不同解释。由约翰·萨瑟兰德教授领导的这个科研组大胆提出，类似RNA的合成是在一系列化学反应过程中发生的，这些反应是重要的媒介物。 tujian.org
他们的实验室模型利用的是被认为在地球形成之初产生的物质和环境，并利用了常规“RNA先出现”的假设。他们的理论以一种被称作羟乙醛(glycolaldehyde)的单糖分子作为起点，这种单糖跟氰胺(氰化物和氨的一种化合物)和磷酸盐发生反应，生成被称作2-氨基噁唑的中间化合物。
太阳缓慢加温和夜间冷却有助于净化2-氨基噁唑，使它转化成对新核苷酸分子的糖和碱基部分的合成有帮助的物质。磷酸盐的出现和太阳产生的紫外线促使RNA合成过程完成。美国分子生物学家杰克·索斯塔克在《自然》杂志上发表的评论中，称这项研究合理解释了为什么糖和碱基在形成新分子前，不是分别单独形成的。
他说，“这是多年来在生物前化学(prebioticchemistry)方面取得的一次重要进步，”
生物前化学是指研究促使地球生命产生的化学过程。有关地球上的第一批生物体是何时出现的，科学家所持的观点各不相同。一些人根据在澳大利亚发现的细菌化石进行估计，认为地球上的第一批生命是在大约38亿年前产生的，即大约在地球形成7亿年后。
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