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生命的构成要素可能已经形成在星际云中

更新时间:2020-09-15 19:24点击:

  在模拟环境中首次发现了DNA的基本构成部分,称为核碱基的化合物,该环境模仿了散布在恒星之间的气态云。这一发现发表在《自然通讯》杂志上,使我们更加了解地球上的生命起源。

生命的构成要素可能已经形成在星际云中

  北海道大学低温科学研究所的大矢康弘说:“这一结果可能是解决人类基本问题的关键,例如太阳系形成过程中存在哪些有机化合物,以及它们如何促进地球生命的诞生。” 。

  科学家已经发现了彗星,小行星和星际分子云(散布在恒星之间的巨大气态云)生命开始所必需的一些基本有机分子。据认为,这些分子可能是在40亿年前通过陨石撞击到达地球的,为产生生命的化学混合物提供了关键成分。学习如何形成这些分子对于理解生命起源至关重要。

  DNA和RNA的基本结构单元称为核苷酸,由核碱基,糖和磷酸基团组成。模仿星际分子云中预期条件的先前研究已经检测到糖和磷酸盐的存在,但没有核碱基的存在。

  现在,北海道大学,九州大学和日本海洋地球科学技术局(JAMSTEC)的Yasuhiro Oba及其同事使用先进的分析方法来检测模拟星际云环境中的基本核碱基。

  该小组在超高真空反应室中进行了实验。将水,一氧化碳,氨和甲醇的气态混合物在-263摄氏度的温度下连续供应到宇宙尘埃类似物上。安装在腔室上的两个氘放电灯提供真空紫外光以引发化学反应。该过程导致在腔室内的灰尘类似物上形成冰冷的薄膜。

  该团队使用高分辨率质谱仪和高性能液相色谱仪分析了将基板加热至室温后在基板上形成的产品。这些技术工具的最新进展使他们能够检测胞嘧啶,尿嘧啶,胸腺嘧啶,腺嘌呤,黄嘌呤和次黄嘌呤核苷的存在。他们还检测了氨基酸(它们是蛋白质的组成部分)以及同一产品中的几种二肽或氨基酸的二聚体。

  研究小组怀疑,过去模拟星际分子云环境的实验会产生核碱基,但是所用的分析工具不够灵敏,无法检测复杂混合物中的核碱基。

  Oba Yasuhiro Oba说:“我们的发现表明,我们复制的过程可能导致生命分子前体的形成。”“结果可以增进我们对太空化学演化早期的理解。”


生命的构成要素可能已经形成在星际云中