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隕石:地球生命的外星“元件”

來源:南方周末       更新時間:2011-8-27 9:52:29
 
卡拉漢等人從隕石樣本中分離出了許多種有機物,但更重要的是,他們發現了堿基和幾種堿基類似物 卡拉漢等人從隕石樣本中分離出了許多種有機物,但更重要的是,他們發現了堿基和幾種堿基類似物

  作者: 南方周末記者 黃永明

  最近NASA的一個科學家小組以有力的證據揭示,隕石中的DNA結構單元是在太空中生成的。這表明地球生命起源時的一些關鍵原料可能是由隕石從小行星上帶來的。

  1969年9月28日早晨,一道火光出現在澳大利亞維多利亞州默奇森(Murchison)的上空。目擊者看到一個火球在空中快速下降,分崩為三片,然后消失。半分鐘之后,人們聽到了震顫的聲音。這是一次火流星事件。人們后來在方圓13平方千米的范圍內搜集到了許多隕石碎塊,總重達到100千克。

  這顆碩大的隕石被命名為默奇森,它隨后成為世界上被研究最多的隕石,不但因為它質量大、有目擊報告,還因為它含有豐富的有機化合物。

  在一項最新完成的研究中,科學家發現默奇森隕石中所含有的某些地球生命的基本組成部分很可能是它從地球之外帶來的。美國宇航局戈達德太空飛行中心的邁克爾·卡拉漢(Michael Callahan)及其合作者從多個不同的角度驗證出,隕石中包含的某些堿基不大可能來自于地球,并非像之前人們懷疑的那樣來自于“污染”。

  他們的證據是迄今為止相關研究中最為有力的,這項發現也具有深遠的意味。因為堿基是組成DNA和RNA的單元,它們的配對編碼為地球生命提供了遺傳信息。而隕石的母體主要是太陽系中的小行星,這表明地球生命起源時的一些關鍵原料是由隕石從小行星上帶來的。

  半個世紀的懸案

  早在1961年,美國紐約大學的喬治·克勞斯(George Claus)等人在檢測隕石的過程中發現了“微化石”,他們將文章發表在英國《自然》雜志上。次年,就有科學家開始在隕石中尋找氨基酸。

  氨基酸是構成蛋白質的基本單位,而蛋白質又是地球生物體內重要的活性分子。不出所料,科學家們很快就在隕石中發現了氨基酸的存在。那么,這些氨基酸有可能是隕石從天外帶來的嗎?人們在很長一段時間里無法回答這個問題。原因很簡單:從隕石在落地點天然儲存到被人類發現后的人工儲存過程中,氨基酸完全有可能是從地球環境進入檢測樣本的,也就是所謂的“污染”。

  著名的默奇森隕石在這個爭議問題上扮演了重要的角色。

  1970年,來自美國宇航局、加利福尼亞大學等研究機構的研究人員發現,默奇森隕石中不僅含有組成蛋白質的氨基酸,還含有在蛋白質中不存在的氨基酸。這表明,這些氨基酸很有可能原本就存在于隕石內,并不是受到地面環境的污染而被動進入隕石中的。

  不過,科學界的爭議并沒有隨著這項發現而停止。原因是,1982年,美國亞利桑那大學邁克爾·恩格爾(Michael Engel)等人在《自然》雜志上發表文章稱,默奇森隕石上發現的氨基酸存在L型氨基酸超量的現象。

  自然界的氨基酸有兩種類型——L型和D型。就當時人們所掌握的知識而言,地球上的生物在制造氨基酸時,偏向于優先制造L型,而非生物化學反應產生的則是等量的L型和D型氨基酸。因此,當人們發現默奇森隕石上的L型氨基酸占有優勢時,不禁懷疑這些氨基酸是否也是來自周圍環境中的生物體。

  到了1997年,美國亞利桑那州立大學的約翰·克羅寧(John Cronin)等人用氣相色譜-質譜分析法發現,非生物反應也傾向于產生L型氨基酸。這讓氨基酸的地外來源說再

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