新研究稱地球生命也許源自兩種遠古化學反應

　　2018年02月06日 08:14 新浪科技

　
　　

　　

　　新浪科技訊 北京時間2月6日消息 據國外媒體報道，從本質上而言，人體就像一場瘋狂的化學實驗。你攝入食物和氧氣，在體內發生一系列化學反應之後，便生成了能量和排泄物。但這些化學反應最初是如何開始的？如今一些科學家認為，他們也許找到了問題的答案。

　　你也許還記得之前學過的細胞呼吸的知識，即身體通過線粒體將糖轉化為能量與二氧化碳的過程。部分身體功能在該過程中發揮了重要作用，但研究難度很大，檸檬酸循環便是其中之一。不過，一組研究人員（包括兩名本科生在內）發現了一套類似檸檬酸循環的化學反應。它也許早在地球生命出現之前就已存在，其後逐漸演變為現代的反應形式。

　　「這就像美國66號公路這種現代公路與古時馬車軌道之間的關係，」南加州弗爾曼大學化學教授格雷格·斯布林斯汀（Greg Springsteen）解釋道，「66號公路以馬車軌道為模板，所以現代公路的彎道、拐彎可以體現這些道路最初面臨的問題。」

　　所有依賴氧氣生存的地球生物體內都存在檸檬酸循環。在該過程中，一種名為丙酮酸的物質經歷一系列化學反應，不斷添加或剔除分子以改變自身形態，同時產生能量，並消耗或生成其它分子、用於其它化學反應。在酶的幫助下，這些反應才能高效進行。但也正因為檸檬酸循環依賴多種複雜的酶，科學家難以確定該循環的起源。在這些酶出現之前，究竟是何種化學物質激發了整個循環過程呢？

　　弗爾曼大學的一支科學家團隊和加州斯克利普斯研究所通過一套模擬早期地球環境的實驗室設備，找到了兩種類似早期檸檬酸循環的化學反應，分別名為「HKG」循環與「丙二酸」循環。

　　這兩種循環如同檸檬酸循環的雛形，形式相仿，但效率較低。兩者涉及的化學原理類似，都需要將乙醛酸轉化為二氧化碳和其它物質。也許這種化學反應曾出現於地球形成早期，之後在生物的影響下，逐漸演變為今天的反應形式。

　　「我們認為生物曾對早期地球的化學反應產生了深刻影響。」斯普林斯汀表示。

　　該研究並未闡明上述兩種循環是如何演變為檸檬酸循環的。此外，科學家還需找到這種化學反應可在自然情況下發生、或在地球生命出現之前便已存在的證據。不過，這些反應只能在適宜溫度下的中性環境（即非酸性也非鹼性）中進行，因此科學家認為「早期地球上確實存在可發生這些反應的環境。」

　　而這些發現也的確說得通。畢竟，生命的基本組件不僅僅是一堆分子，關鍵更在於這些物質之間的反應。並且從更廣泛的層面而言，了解生命的起源無疑意義重大。「要想知道今後去往何方，最好弄清你來自何處。」（葉子）