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生命的浸泡与烘烤起源

探索生命如何在地球的干涸泥滩上出现,通过紫外线和RNA稳定性重塑我们对生命起源的理解。

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奥斯纳布吕克大学的生物物理学家阿曼·穆尔基贾尼安正在重新思考生命在地球上出现的基本故事。许多同行认为生命起源于水中,而他则认为起源于干涸的泥滩。并且,与研究人员普遍认为来自太阳的紫外线对早期生化反应构成威胁不同,穆尔基贾尼安认为这些射线为生命提供了一个重要的开端。

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尽管他的结论与众不同,穆尔基贾尼安仍然从一个标准情景开始:地球上简单的分子发展成糖磷酸和氮碱基,进而结合形成RNA——第一个自我复制的分子。在一系列计算机模型中,他和他的同事发现,由于附着的氮碱基保护分子免受紫外线损伤,RNA类分子比单独的糖磷酸更能抵抗恶劣的紫外线照射。更长的RNA链,即聚合物,则更加稳定。研究结果表明,紫外线会选择更大、更复杂的RNA分子。“人们一直无法解释原始地球上第一个聚合物是如何形成的。这项工作提供了一种解决途径,”穆尔基贾尼安说。

穆尔基贾尼安意识到,将长RNA链拼接在一起的反应在水的存在下效果并不好。如果他是正确的,那么为生命奠定基础的步骤必须发生在干旱或半干旱的环境中。“一旦你得到更复杂的物质,比如第一个细胞,你就需要水。细胞需要水才能生存,”他说。潮汐滩可能提供了理想的条件,交替地浸泡和烘烤有机分子,直到生命出现。

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