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地球生命分子的模板可能来自太空陨石

时间:2004-02-24 00:00来源:新华网 作者:admin 阅读:
地球生命分子的模板可能来自太空陨石

新华网

美国科学家的一项新研究表明,构成地球生命的一些基本分子,其“模板”可能是陨石从太空中带来的,这有助于解释为什么地球生物的遗传物质DNA全是右旋结构。
美国亚利桑那州立大学的科学家皮扎雷洛等人在新一期《科学》杂志上报告说,他们模拟了陨石落在数十亿年前地球表面的“原始汤”中产生的反应,发现如果陨石携带的有机物质中某一结构的分子占优势,能够促使随后产生的地球生命物质也出现结构倾向性。

许多化学物质分子有着“左”和“右”两种不同结构类型,两者之间的关系就像人的左右手。通常化学反应会产生等量的左手和右手型分子,但生命体中的糖全都是右手型的,包括构成DNA的脱氧核糖;而蛋白质的基本单元氨基酸全是左手型的。所有生物DNA的双螺旋的旋转方向也都相同,为右手螺旋。科学家一直不清楚为何生命会有这样的倾向性。

制造纯左手或纯右手型物质的一个方法,就是使用左手型或右手型的“模板”分子。人们早已知道,一些陨石中含有氨基酸等有机分子。有科学家提出,陨石在太空中运行时,某些天体如中子星发出的光具有偏振性,只使陨石中右手型的氨基酸分解,使剩下的左手型分子比右手型分子多。陨石落在地球上,这些分子成为地球生命起源的“模板”,使更复杂的生命分子也具有倾向性。皮扎雷洛等人使用一种名叫异缬氨酸的氨基酸进行试验,证明分子的结构倾向性可以通过化学反应来传递。在一块于1969年在澳大利亚发现的陨石中,曾经发现有异缬氨酸存在。这块陨石有45亿年历史,几乎与地球一样古老。这块陨石中所含的异缬氨酸,左手型的比右手型的要多,科学家参照其比例调配了反应试剂。

异缬氨酸与两种原始地球上可能广泛存在的有机物发生反应后,产生了一种称为苏糖的糖类,其中右手型的苏糖比左手型的苏糖要多。也就是说,结构倾向性从氨基酸传递给了糖,更多的左手型氨基酸,促使产生了更多右手型的糖。苏糖是生物体内常见的一种糖。皮扎雷洛认为,生命体糖类的“右倾”特性,有可能就是这样开始的。苏糖可以进一步反应生成称为苏糖核酸(TNA)的物质。TNA与DNA有些相似,也能形成双螺旋结构,但比DNA简单。此前曾有科学家提出,生命有可能最初使用TNA为遗传物质,后来进化到使用DNA。皮扎雷洛等人的新研究,为TNA及DNA螺旋方向起源提供了线索。
(责任编辑:泉水)
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