隕石有可能為地球帶來最初生命的希望嗎？
根據近日發表在《自然通訊》上的一項新研究，并不能排除這種可能。借助新的分析方法，科學家在來自隕石的樣本中找到了DNA和RNA的5種資訊單元中先前一直未被發現的最後兩種。
雖然DNA這種相對較大的分子不太可能在隕石中形成，但這一發現表明，這些遺傳部件是有可能被送來地球的，這或許對早期地球上指令分子的發展做出了貢獻。
生命起源的理論
關于生命最初在地球上出現需要什麼條件的問題，存在各種各樣的理論。其中最具代表性的一種被稱為原始湯假說。它認為，早期地球上強烈的紫外線輻射和劇烈的閃電，為水、氨和甲烷等化合物之間化學反應的開始提供了能量。
這種理論認為，這些反應導緻了DNA和RNA等分子的産生，它們随後成了自我複制系統的一部分，并最終進化出了生命。
已有實驗證明，這一理論或許是可行的，随後的分析還顯示，20多種對生命至關重要的氨基酸也能夠被合成。但是，在這些實驗中模拟的條件，與我們現在對地球大氣早期演變的了解之間存在着一些差距。
一些科學家同時也開始從其他地方尋找最初的分子是如何形成的。其他頗具希望的候選理論包括海底熱液噴口，那裡富含形成核酸所需的化合物。還有理論涉及冰和冰川的反應、具有放射性的海灘，以及來自外太空的隕石。
類似貝努（Bennu）這樣的小行星可能是碳質球粒隕石的母體。已有研究發現，碳質球粒隕石可能為地球提供了大量的水。（圖／NASA's Marshall Space Flight Center, Fllickr, CC BY）
尤其是，隕石已經被認為在我們所知的生命形成過程中發揮了關鍵作用，比如，碳質球粒隕石可能為地球提供了大部分的水。
遺傳的基本構件
問題的關鍵是，構成生命所需的關鍵分子或者它們的前體究竟來自何處。DNA和RNA包含了建構地球上每一個生物的指令，它們共有5種基本的資訊成分，也叫堿基。這類有機分子可以分為嘌呤和嘧啶。
DNA和RNA中的常見堿基。（圖／BruceBlaus, Wikimedia Commons, CC BY）
先前，科學家在搜尋地外樣本時，僅僅發現了5種生命必需的堿基中的3種。然而，最近進行的這項分析，确定了一直未能找到的最後兩種堿基。
新發現的堿基分别是胞嘧啶和胸腺嘧啶，它們在先前的分析中一直難以捉摸，這可能是因為它們的結構相對更加微妙，在提取樣本時可能已經降解。
在早期的實驗中，科學家通常會創造某種“隕石茶”，他們會将隕石顆粒放入熱水浴中，将樣本上的分子提取到溶液中，然後再分析這些“地外濃湯”的分子構成。由于胞嘧啶和胸腺嘧啶這兩種堿基格外微妙，科學家一直沒能發現它們存在的證據。即使在這次新實驗中，團隊最初對在樣本中看到它們也持懷疑的态度。
但是，最終有兩個因素可能促成了這一新發現。首先，團隊采用冷水提取了這些化合物，而不是高溫的甲酸，換句話說，它更像是“冷飲”而不是“熱茶”。此外，甲酸的反應性很強，也有可能破壞樣本中脆弱的分子。其次，研究人員采用了更敏感的分析方法，即使這些分子數量非常少，也有機會被發現。
越來越多的碎片
雖然，這一發現還不能被認為提供了确鑿證據，來回答地球生命的出現是得到了來自太空的幫助，還是完全來自初生地球的原始生命湯的問題。但是，它補齊了構成如今生命的全套堿基的集合。
目前，除了5種有關生命的堿基，科學家還在隕石樣本中發現了許多有機分子，包括不少生命分子的前體。它們就像拼圖中的更多碎片，不斷帶來證據，并為那些試圖了解生命起源的科學家提供了更多的化合物在實驗室中進行實驗。
除此之外，堿基的發現也帶來一些有意思的問題。嘌呤和嘧啶可以在地外環境中合成，人們本期望在隕石中發現更多樣的堿基，但目前，它們在碳粒隕石中似乎并沒有像氨基酸和碳氫化合物等其他有機物那樣，展示出結構的多樣性。
生命起源的争論或許還很難平息，但更多發現讓我們不斷看見更多可能性。
#創作團隊：
撰文：M ka
排版：雯雯
#參考來源：
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/life-blueprint-in-asteroids
https://www.sciencenews.org/article/all-of-the-bases-in-dna-and-rna-have-now-been-found-in-meteorites
https://www.nhm.ac.uk/discover/news/2022/april/meteorites-could-have-brought-dna-precursors-earth.html
#圖檔來源：
封面圖：NASA Goddard/CI Lab/Dan Gallagher
首圖：NASA