陨石中的糖类——生命的起源？！

来源：牧夫天文

原作：Bill Steigerwald / Nancy Jones

原文链接：

https://www.nasa.gov/press-release/goddard/2019/sugars-in-meteorites

一国际研究小组在陨石中发现了对生命而言不可或缺的糖类。这让陨石中对生命至关重要的成分又添一员，糖类的发现支持了小行星上的化学反应可以制造生命所需成分的假设。如果这是真的话，原始地球上的陨石撞击可能为生命大厦的起源提供了砖瓦。

这是NASA奥西里斯-雷克斯宇宙飞船所捕获的小行星Bennu的图像。陨石中糖类的发现支持了这样一种假说：即小行星中的化学反应可以制造一些生命所需成分

Credits: NASA/Goddard/University of Arizona

研究小组在两种不同的富含碳的陨石中发现了核糖和其他生物必需糖，包括阿拉伯糖与木糖。这两种陨石分别是NWA 801型(CR2型)和默奇森型(CM2型)。核糖是核糖核酸的重要组成部分。现今生命体中，RNA充当着信使分子的角色，从DNA分子中复制遗传指令，并将其传递到细胞内的核糖体。

日本东北大学的古川义广（Yoshihiro Furukawa）称：“不久前，人们在陨石中发现了氨基酸和碱基，但没有糖类。这项研究首次提供了直接证据证明核糖存在于太空中，并将其输送到地球。外星的糖类可能有助于在地球上形成RNA，促成了生命的诞生。”

这是陨石撞击古代地球的艺术概念图。一些科学家认为，这些撞击可能为地球上新生命的出现带来了有用的水和其他分子。

Credits: NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

参与该研究的还有詹森·德沃金（Jason Dworkin），来自马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心，他说:“能在如此古老的物质中发现像核糖这样脆弱的分子，是很了不起的。这些结果将有助于指导我们对原始小行星Ryugu和Bennu的原始样本的分析。样本将由日本宇宙航空研究机构的隼鸟2号和NASA的奥西里斯-雷克斯宇宙飞船带回。”

这是核糖的分子结构模型和默奇森陨石的图像。在这块陨石中发现了核糖和其他糖类。

Credits: Yoshihiro Furukawa

有一个关于生命起源的谜团一直困惑着大家：生物是如何从非生物的化学过程中产生的。DNA是生命的模板，携带着建造和操作一个活的有机体的指令。然而，RNA同样携带信息。许多研究人员认为它比DNA率先进化，后来才被取代。这是因为RNA分子具有DNA所缺乏的能力。RNA可以在没有其他分子“帮助”的情况下复制自己。它还可以作为催化剂引发或加速化学反应。而这项新工作就提供了一些证据支持RNA在DNA之前协调生命机制的可能性。

 “在这项研究中分析的任何陨石中都没有检测到DNA中的糖，”该研究的作者之一，NASA戈达德的丹尼·格莱文(Danny Glavin)说，“这很重要，因为可能有一种来自外星的核糖传送到早期地球的倾向，这与RNA首先进化的假设是一致的。”

研究小组通过气相色谱-质谱法分析陨石粉末样品发现了这些糖。气相色谱-质谱法通过分子的质量和电荷对其进行分类和识别。他们发现，在NWA 801中，核糖和其他糖类的丰度在2.3 ~ 11.0ppb之间，而在默奇森陨石中，它们的丰度则在6.7 ~ 180ppb之间。

由于地球上充满了生命，研究小组不得不考虑陨石中的糖分仅仅来自地球生命污染的可能性。然而多种证据表明污染是不可能的，包括同位素分析法。同位素是一种因原子核中中子数不同而具有不同质量的元素的变体。例如，地球上的生命更喜欢使用较轻的碳(碳12)而不是较重的碳(碳13)。然而，陨石糖类中的碳13丰度很高，远远超过了地球上碳的含量，这支持了这些糖来自太空的结论。

 研究小组计划分析更多的陨石，以更好地了解外星糖类的丰度。他们还计划观察地外的糖分子是否具有左旋或右旋的倾向。有些分子有两种形式，它们是彼此的镜像，就和你的左右手一样。在地球上，生命使用左旋氨基酸和右旋糖。由于相反的情况也有可能行得通，即右旋氨基酸和左旋糖，所以科学家们想知道这种偏好从何而来。如果小行星上的某些过程倾向于生成一种旋光体，那么陨石撞击就可能使这种旋光体在古代地球上更加丰富，这使得生命更有可能最终选择使用它。