隕石中的糖類——生命的起源？！_風聞

原創：牧夫天文

原作：Bill Steigerwald / Nancy Jones

翻譯：鍾嘉麒

校譯：鄢淑瀾

美編：況宇庭

後台：庫特莉亞芙卡 李子琦

原文鏈接：

https://www.nasa.gov/press-release/goddard/2019/sugars-in-meteorites

一國際研究小組在隕石中發現了對生命而言不可或缺的糖類。這讓隕石中對生命至關重要的成分又添一員，糖類的發現支持了小行星上的化學反應可以製造生命所需成分的假設。如果這是真的話，原始地球上的隕石撞擊可能為生命大廈的起源提供了磚瓦。

這是NASA奧西里斯-雷克斯宇宙飛船所捕獲的小行星Bennu的圖像。隕石中糖類的發現支持了這樣一種假説：即小行星中的化學反應可以製造一些生命所需成分

Credits: NASA/Goddard/University of Arizona

研究小組在兩種不同的富含碳的隕石中發現了核糖和其他生物必需糖，包括阿拉伯糖與木糖。這兩種隕石分別是NWA

801型(CR2型)和默奇森型(CM2型)。核糖是核糖核酸的重要組成部分。現今生命體中，RNA充當着信使分子的角色，從DNA分子中複製遺傳指令，並將其傳遞到細胞內的核糖體。

日本東北大學的古川義廣（Yoshihiro Furukawa）稱：“不久前，人們在隕石中發現了氨基酸和鹼基，但沒有糖類。這項研究首次提供了直接證據證明核糖存在於太空中，並將其輸送到地球。外星的糖類可能有助於在地球上形成RNA，促成了生命的誕生。”

這是隕石撞擊古代地球的藝術概念圖。一些科學家認為，這些撞擊可能為地球上新生命的出現帶來了有用的水和其他分子。

Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

參與該研究的還有詹森·德沃金（Jason

Dworkin），來自馬里蘭州格林貝爾特NASA戈達德太空飛行中心，他説:“能在如此古老的物質中發現像核糖這樣脆弱的分子，是很了不起的。這些結果將有助於指導我們對原始小行星Ryugu和Bennu的原始樣本的分析。樣本將由日本宇宙航空研究機構的隼鳥2號和NASA的奧西里斯-雷克斯宇宙飛船帶回。”

這是核糖的分子結構模型和默奇森隕石的圖像。在這塊隕石中發現了核糖和其他糖類。

Credits: Yoshihiro Furukawa

有一個關於生命起源的謎團一直困惑着大家：生物是如何從非生物的化學過程中產生的。DNA是生命的模板，攜帶着建造和操作一個活的有機體的指令。然而，RNA同樣攜帶信息。許多研究人員認為它比DNA率先進化，後來才被取代。這是因為RNA分子具有DNA所缺乏的能力。RNA可以在沒有其他分子“幫助”的情況下複製自己。它還可以作為催化劑引發或加速化學反應。而這項新工作就提供了一些證據支持RNA在DNA之前協調生命機制的可能性。

 “在這項研究中分析的任何隕石中都沒有檢測到DNA中的糖，”該研究的作者之一，NASA戈達德的丹尼·格萊文(Danny Glavin)説，“這很重要，因為可能有一種來自外星的核糖傳送到早期地球的傾向，這與RNA首先進化的假設是一致的。”

研究小組通過氣相色譜-質譜法分析隕石粉末樣品發現了這些糖。氣相色譜-質譜法通過分子的質量和電荷對其進行分類和識別。他們發現，在NWA 801中，核糖和其他糖類的丰度在2.3 ~ 11.0ppb之間，而在默奇森隕石中，它們的丰度則在6.7 ~ 180ppb之間。

由於地球上充滿了生命，研究小組不得不考慮隕石中的糖分僅僅來自地球生命污染的可能性。然而多種證據表明污染是不可能的，包括同位素分析法。同位素是一種因原子核中中子數不同而具有不同質量的元素的變體。例如，地球上的生命更喜歡使用較輕的碳(碳12)而不是較重的碳(碳13)。然而，隕石糖類中的碳13丰度很高，遠遠超過了地球上碳的含量，這支持了這些糖來自太空的結論。

 研究小組計劃分析更多的隕石，以更好地瞭解外星糖類的丰度。他們還計劃觀察地外的糖分子是否具有左旋或右旋的傾向。有些分子有兩種形式，它們是彼此的鏡像，就和你的左右手一樣。在地球上，生命使用左旋氨基酸和右旋糖。由於相反的情況也有可能行得通，即右旋氨基酸和左旋糖，所以科學家們想知道這種偏好從何而來。如果小行星上的某些過程傾向於生成一種旋光體，那麼隕石撞擊就可能使這種旋光體在古代地球上更加豐富，這使得生命更有可能最終選擇使用它。

『天文時刻』 牧夫出品

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