地球生命分子的结构模板可能起源于太空陨石

新华网报道，美国亚利桑那州立大学科学家皮扎雷洛及其团队在最新一期《科学》杂志发表研究，提出构成地球生命基本分子的“结构模板”可能是由数十亿年前陨石携带的有机物质带来的，这一发现有助于解释为何地球上生命的遗传物质DNA呈现出统一的右旋结构。

生命分子如糖和氨基酸存在“左旋”和“右旋”两种对映体结构，类似于人的左右手。通常化学反应会生成等量的左右旋分子，但地球生命体内的糖类（如DNA中的脱氧核糖）几乎全部为右旋，而蛋白质的氨基酸则几乎全部为左旋。DNA双螺旋的右手旋转方向也体现了这种结构的统一性。科学界长期未能明确这种手性偏好性的起源。

皮扎雷洛团队通过模拟陨石落入原始地球“原始汤”中的化学反应，发现如果陨石中某种手性分子占优势，这种结构倾向性能够通过化学反应传递给后续形成的生命分子。此前研究表明，某些陨石中含有氨基酸等有机分子，且在太空环境中，诸如中子星发出的偏振光可能选择性分解右旋氨基酸，导致左旋氨基酸比例增加。

研究团队以1969年在澳大利亚发现、约有45亿年历史的陨石中含有的异缬氨酸为模型，调配了与陨石中左旋异缬氨酸比例相符的反应体系。实验结果显示，左旋异缬氨酸与原始地球可能存在的有机物反应后，生成的苏糖（生物体内常见糖类）中右旋苏糖的比例显著高于左旋苏糖，表明手性信息从氨基酸传递至糖类分子。

苏糖进一步可转化为苏糖核酸（TNA），一种结构上类似DNA但更为简单的核酸分子。此前有学者提出生命早期可能使用TNA作为遗传物质，随后进化为使用DNA。皮扎雷洛的研究为TNA及DNA的右旋双螺旋结构起源提供了新的分子机制线索。

综上，该研究不仅揭示了陨石携带的有机分子可能作为地球生命分子手性模板的作用机制，也为理解生命起源及遗传物质结构的统一性提供了重要科学依据。