“从科学的角度来看，生命如何从无生命的早期地球中诞生，至今仍是未解之谜，”2025年5月获得罗格斯大学环境与生物科学学院海洋生物学与渔业管理学士学位的Shea Cinquemani表示，“生命究竟是如何从无到有的？”
Cinquemani领导的一项研究在《海洋科学与工程杂志》发表，系统回顾了生命最初可能出现的环境，重点聚焦于热液喷口。这些喷口通过加热富含矿物质的水流穿透岩石，进入周围水体，创造出适合复杂化学反应的能量和化学条件。
Cinquemani的分析强调，流星撞击形成的热液系统是生命起源中一个被忽视但极具潜力的环境。这类系统在早期地球上可能普遍存在，成为生命诞生的有力候选场所。
这项研究由罗格斯大学海洋学家Richard Lutz教授共同撰写，值得关注的是，Cinquemani最初作为本科生在课程项目中开始该研究，最终发展成经过严格同行评审的科学出版物。
“这非常了不起，”Lutz教授称，“本科生通常参与论文工作，但作为第一作者发表论文实属难得。”
该项目起始于Cinquemani大四时参加的“热液喷口”课程，由Lutz教授授课。最初任务是探讨火星上的热液喷口是否具备支持生命的条件。
“我当时对该领域一无所知，”她回忆道，“思考另一个星球上的生命起源令人震撼，也让我跨越了生物学，涉猎化学、物理学和地质学。”
毕业后，她将研究范围扩展至深海喷口与撞击产生的热液系统的比较，论文经历了长达数轮的严格审稿。
热液喷口长期以来被视为生命摇篮
科学界自20世纪70年代末发现深海热液喷口以来，认为其可能是生命起源地。喷口生态系统完全依赖化学合成，利用硫化氢等化合物的化学能，而非阳光驱动的光合作用，维持生物群落的繁衍。
部分喷口由地球内部火山活动产生热量驱动，另一些则通过水与岩石间的化学反应产生热量，无需岩浆参与，均在寒冷的深海中形成温暖且富含养分的微环境。
流星撞击坑中的热液系统：隐藏的天然化工厂
Cinquemani的研究引起了对流星撞击形成热液系统的关注。这些系统因撞击产生强烈热量，融化周围岩石，冷却后形成类似深海热液喷口的环境。
“撞击坑中形成的热液喷口系统如同湖泊，中心极为温暖且富含矿物质，”她解释道，“这为生命起源提供了类似深海喷口的化学和热能条件。”
研究中分析了地球历史上的三个著名撞击坑：约6500万年前形成的墨西哥尤卡坦半岛希克苏鲁伯陨石坑、约3100万年前的加拿大北极霍顿陨石坑，以及约5万年前形成、至今仍含水的印度洛纳尔湖。这些撞击驱动的热液系统可持续数千至数万年，为简单分子向复杂分子转化提供了充足时间，可能促进了生命的产生。
对早期地球环境的新视角
早期地球经历频繁的小行星撞击，撞击坑热液系统可能普遍存在。尽管撞击常被视为破坏性事件，但它们同样可能创造适合生命存在的独特环境。
这一观点基于数十年对深海热液喷口的研究，拓展了生命起源的环境范围。
Lutz教授是深海热液喷口早期探索者之一，曾参与乘坐“阿尔文号”潜水器深入海底一英里以上，首次在完全黑暗环境中发现丰富生态系统，证实生命可在无阳光条件下存在，改变了科学界对极端环境的认识。
“我们长期讨论生命可能起源于深海热液喷口，”Lutz教授说。
Cinquemani的研究将这一既有理论与撞击产生的热液系统结合，提出撞击坑环境可能为早期化学反应提供更有利条件，推动生命起源研究向前发展。
对太阳系外生命探索的启示
这些发现对太阳系其他天体生命探索具有重要意义。木星的木卫二和土星的土卫二等冰封卫星海底存在热液活动，早期火星撞击坑也可能形成类似系统。
如果地球上的撞击热液系统能支持生命所需的化学过程，类似环境可能成为寻找地外生命的关键目标。
对于Cinquemani而言，这项研究体现了人类对自身起源的深刻好奇心和探索动力。
“人类天生好奇，”她说，“虽然可能永远无法完全揭示生命起源，但我们可以努力理解其可能的发生机制。”
参考文献：
Shea M. Cinquemani, Richard A. Lutz. Deep-Sea Hydrothermal Vent and Impact-Generated Hydrothermal Vent Systems: Insights into the Origin of Life. Journal of Marine Science and Engineering, 2026; 14 (5): 486. DOI: 10.3390/jmse14050486