生命起源可能要感谢撞地球的陨石？人造星际冰尘提供了令人信服的新证据

一项新的实验可能最终有助于回答地球上生命是如何起源的问题。

研究人员重新制造了一种覆盖着二氧化碳和水的星际冰尘微粒，并发现在太空环境中，它们可以制造出生命的关键构件。

他们说，他们的研究提供了“令人信服的新证据”，发现了生命的一个关键组成部分是在外层空间产生的，并在最初10亿年由陨石或彗星带到了地球。

夏威夷大学马努亚分校的研究人员,与其在法国和中国台湾的同事合作，在马努亚的W.M.凯克天体化学研究实验室中使用了一种超高真空室冷却到5 K(-450°F)，还原出了这种冰冷的微粒。

他们发现，当被暴露在高能电子形式的电离辐射中以模拟宇宙射线时，会合成出多种磷氧酸，如磷酸和二磷酸。

研究报告的第一作者、马努亚大学(University of Pikeville)的研究生安德鲁•特纳(Andrew Turner)说：“在地球上，磷酸盐对生物是致命的。”

“但在星际介质中，一种外来的磷酸盐化学物质可以促进罕见的化学反应途径，从而启动磷的含氧酸等生物相关分子的形成，最终可能引发我们所知的生命的分子进化。”

这些磷化合物随后被整合到地球生物细胞中的生物分子中。

这项突破性的研究在九月号的《自然通讯》》(Nature Communications)杂志上发表，名为《磷氧酸的星际合成》(An Interstellar Synthesis of acid Oxoacids)，作者是马努亚大学的研究生安德鲁·特纳(Andrew Turner)，现在是皮克维尔大学的助理教授，还有马努亚大学的化学教授拉尔夫·凯瑟(Ralf Kaiser)。

根据这项研究，磷酸盐和二磷酸是构成分子生物学基础的两个主要元素。它们是染色体的主要组成部分，染色体被发现是DNA的遗传信息的载体。

与细胞膜中的磷脂和作为细胞能量载体的三磷酸腺苷一起，它们在所有生物体中形成自我复制的物质。

凯瑟补充说：“我们的实验结合了复杂的分析技术，包括激光、质谱仪和气相色谱仪，检测到的磷氧化物也可能是在彗星内部形成的，比如留莫瓦-格拉西梅(Churyumov-Gerasimenko)彗星，其中含有一种据信来自磷酸盐的磷源。”

研究小组说:“当陨石或彗星将这些磷氧酸运送到地球时，这些磷氧酸可能已经被用于地球生命起源前的磷相关化学反应。”

“因此，了解这些酸的简单合成是十分重要的，这有关于解开生命起源以前的水溶性磷化合物的起源，以及它们是如何不仅在地球上、而且可能在我们的宇宙中被整合到有机体中的。”

“寒武纪大爆炸”

长期以来，科学家们一直推测“寒武纪大爆炸”期间的一个巨大的氧气峰值是许多动物物种发展的关键。

寒武纪大爆炸发生在大约5.41亿年前，当时各种各样的动物突然出现在进化的舞台上。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等等一系列与现代动物形态基本相同的动物都在此时出现。这被称为古生物学和地质学上的一大悬案，自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。

在5.8亿年前，大多数生物体都是简单的，由个别细胞组成，偶尔也会组成菌落。

在随后的七千或八千万年里，进化的速度加快了，生命的多样性开始与今天的相似。

它以约4.88亿年前的寒武-奥陶纪大灭绝事件结束。奥陶纪时海洋里已经生活着五百多种三叶虫，还出现了最早的无颌鱼类和直壳鹦鹉螺。

目前，有科学家推测奥陶纪的生物大灭绝，很可能是因为巨大恒星爆炸引起的伽马射线暴。致命射线造成微生物大量灭绝，同时有毒气体遮天蔽日，成为了奥陶纪大灭绝的原因。