
在尘封的纸板箱中发现了55年前进行的一项著名化学实验的实验瓶,对其内容物的新分析揭示了对一个重大问题的全新见解:地球上生命的起源。1953年,化学家斯坦利·米勒试图在实验室的烧瓶中复制原始地球的条件,虽然他的一些结果发表后广受赞誉,但其他结果则被打包遗忘——直到现在。
米勒的经典实验包括将被认为是早期地球大气成分的物质(氨、氢、甲烷和水)置于一个封闭系统中,并用电流刺激该混合物以模仿闪电的作用。他产生了一些具有生物学意义的化合物,包括氨基酸、羟基酸和尿素,证明了原始地球的条件可以产生生命的构件[Ars Technica]。
这些结果引起了相当大的兴奋,但后来的研究人员认为米勒对年轻地球大气成分的估计是错误的,该实验被视为一项新奇之举。在这项发表在《科学》杂志上的新研究中(需要订阅),研究人员分析了米勒认为失败的、略有不同的过程中产生的物质,在该过程中,气体还与蒸汽流混合,以复制火山喷发周围的条件。利用现代方法分析样本,研究人员发现它们总共含有22种氨基酸(包括一些米勒从未在任何实验中识别出的氨基酸),这是米勒方法迄今为止产生的最复杂的混合物。该研究的合著者杰弗里·巴达(Jeffrey Bada)曾是米勒的研究生,他说,这些发现表明生命可能起源于地球上火山周围炽热而动荡的区域。
巴达解释说:“模型是,你有一些小区域,火山热点,”在这些区域,一种不稳定的还原性大气(化学物质更可能相互反应)可能产生了氨基酸。该团队的重新分析表明,火山一侧的一个浅水池和一次偶然的闪电可能导致了丰富的氨基酸[《科学新闻》]。
然而,自米勒最初的实验以来,关于生命起源的理论已经发展,并朝着截然不同的方向发展。
在陨石中发现氨基酸表明,生命的构件来自太空,从而消除了寻找能在地球上产生它们的化学过程的需要。一些科学家此后提出,海洋底部等地方最有可能成为构件首次汇聚并形成生命有机体的地方……巴达博士说:“我的看法是,你需要考虑一切。”“如果你能有本地合成,也许是通过我们在这里描述的机制,再加上从太空坠落的物质,那么你就有了一个非常丰富的化合物库来开展工作,并为生命的起源奠定基础”[《纽约时报》]。
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