地球上的原始生命可能起源于水滴之間的“微小火花”。

詳見(jiàn)下文。這可能成為“地球生命起源”舊假說(shuō)的一個(gè)新的研究方向。

當(dāng)水滴任意漂移時(shí)——比如被風(fēng)吹動(dòng)的海浪中的這些水滴——它們往往會(huì)產(chǎn)生不同的電荷。（圖片來(lái)源：帕納喬伊/美國(guó)蓋帝圖像有限公司）

地球上的生命，可能是由水滴之間活躍的微小火花帶來(lái)的。

40億年前，地球雖然還鮮有生命，但卻充滿(mǎn)活力。那個(gè)時(shí)期，洶涌的波浪、湍急的溪流和奔騰宣泄的瀑布，將水花飛沫與富含二氧化碳、氮?dú)?、甲烷和氨的地球大氣沖擊攪合在一起。最近的實(shí)驗(yàn)表明，可能正是由于這些水花飛沫，觸發(fā)了孕育地球生命的化學(xué)反應(yīng)。

根據(jù)斯坦福大學(xué)化學(xué)家 理查德 扎爾 和他同事們的觀點(diǎn)，要想觸發(fā)孕育地球生命的化學(xué)反應(yīng)，靠那些水滴中積聚的微小電荷和釋放的微小電脈沖，可能足矣。這可能成為“地球生命起源”舊假說(shuō)的一個(gè)新的研究方向。

加速地球生命產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)

研究人員還在試圖弄明白：在40億至35億年前，地球生命，是如何從化學(xué)元素躍變?yōu)樯锏模俊约?，這種躍變的分界點(diǎn)在哪里？想弄明白這個(gè)問(wèn)題，一個(gè)關(guān)鍵前提，是先弄明白：構(gòu)成原始生命體細(xì)胞的復(fù)雜化學(xué)元素，究竟來(lái)自哪里？這包括：我們細(xì)胞膜中的脂質(zhì)、編碼我們基因的核苷酸、構(gòu)建我們細(xì)胞大部分工作區(qū)的氨基酸，以及圍繞碳氮原子間鍵構(gòu)建的其它分子。

大部分研究結(jié)果顯示，早期地球沒(méi)有復(fù)雜分子。不過(guò)，卻確實(shí)有供合成這些分子的原材料：碳、氫、氮、氧、磷，它們存在著，并即將以正確的方式結(jié)合。

但是構(gòu)建新分子需要能量。 理查德 扎爾 及他的同事們認(rèn)為：所需能量可能來(lái)自于“微小火花”——即早期地球上，在任意漂移的水滴之間傳遞的微小火花。

在最近的實(shí)驗(yàn)中，化學(xué)家團(tuán)隊(duì)注意到： 當(dāng)水滴任意漂移時(shí)——比如被風(fēng)吹動(dòng)的海浪中的這些水滴——它們往往會(huì)產(chǎn)生不同的電荷。有點(diǎn)類(lèi)似于云中產(chǎn)生閃電的過(guò)程，只不過(guò)這是在微觀小尺度上——電荷逐漸積聚，最終，在一簇微小的電火花中，電子從帶負(fù)電荷的水滴跳躍到帶正電的水滴。

理查德 扎爾 公開(kāi)說(shuō)過(guò)：“我們通常都認(rèn)為，水的性質(zhì)很穩(wěn)定，但當(dāng)它分散碎裂成微小水滴的形式時(shí)，就具有了高反應(yīng)性，能量很強(qiáng)?！?他的實(shí)驗(yàn)室，就專(zhuān)門(mén)研究微小水滴之間和其內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)。理查德 扎爾 及他的同事們說(shuō)：這種“微火花”太小太快，無(wú)法直接用肉眼看到，但他們?cè)O(shè)法用高速攝像儀記錄下來(lái)。

腔室里的微火花

理查德 扎爾 及他的同事們，將水汽噴入一個(gè)充滿(mǎn) 氨、甲烷、氫、氮 混合氣體的腔室中。這些混合氣體與大約20億年前的早期地球大氣組成類(lèi)似。他們觀察到：水汽中的微火花，引發(fā)了一系列化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一些復(fù)雜分子，如：氨基酸甘氨酸、核苷酸堿基尿嘧啶等。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，與芝加哥大學(xué)化學(xué)家 斯坦利·米勒 和 哈羅德·尤里 在1952年做的一項(xiàng)試驗(yàn) 非常相似：當(dāng)年，他們用電火花轟擊一瓶水汽、甲烷、氨、氫的混合物，最終發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生了氨基酸。斯坦利·米勒 和 哈羅德·尤里 提出：大約40億年前，閃電轟擊地球上的原始海洋，生命由此開(kāi)始加速孕育。

但他們提出的假設(shè)，常引來(lái)大量批評(píng)的聲音。主要是質(zhì)疑：閃電的發(fā)生頻率，不足以在過(guò)于廣闊的海洋中，引發(fā)足夠強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。

理查德 扎爾 及他的同事們說(shuō)：如果觸發(fā)生命的，是來(lái)自水汽中的微火花，而不是來(lái)自水面上的地球大氣閃電，這就可以克服舊假說(shuō)中的不足，成為舊假說(shuō)的一個(gè)新的研究方向。

理查德 扎爾 在最近一次新聞報(bào)道里公開(kāi)說(shuō)：“在地球早期，到處都是水汽——它們大量沖進(jìn)各種裂隙、擊打巖石，會(huì)積聚并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。我認(rèn)為這種理論，可以完美解釋 米勒-尤里 假說(shuō)中的許多被質(zhì)疑的地方。

（ 理查德 扎爾 及他的同事們?cè)凇犊茖W(xué)進(jìn)展》期刊上發(fā)表了他們的最新研究成果 ）

BY:Kiona N. Smith

FY: 椒椒

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