出處:美國國家航空和宇宙航行局/戈達德宇宙飛行中心
總結:
根據一項新的分析,古老的地球可能有由富含碳的隕石運送的外星維生素B3的供應。結果支持這一理論,生命的起源可能是在太空創建的關鍵分子的供應所輔助的,并由彗星和流星的撞擊帶到地球。
“總是很難權衡隕石和生命起源之間聯系的重要性;例如,早些時候的研究表明,維生素B3可能是在古代地球上非生物產生的,但可能一個額外的維生素B3來源可能也是有益的,””賓夕法尼亞州立大學伯克分校的Karen Smith說。“維生素B3,也被稱為煙酸或尼克酸,是NAD(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)的一種先驅,它對新陳代謝是至關重要的,可能起源非常古老。” Smith是這個研究的首席作者,另外還有美國宇航局戈達德太空飛行中心的合著者,現在在Geochimica et Cosmochimica學報網上可以獲得。
這不是第一次在隕石中發現維生素B3。2001年由亞利桑那州立大學的Sandra Pizzarello領導的一個團隊,在坦佩市在塔吉什胡隕石中發現它連同相關的被稱為吡啶羧酸的分子。
在新的戈達德太空生物學分析實驗室的工作中,Smith和她的團隊分析了從八個不同的富含碳的隕石樣本,稱為“CM-2型碳質球粒隕石”,并在十億分之30到600的水平范圍發現維生素B3。他們還發現其他相似濃度的吡啶羧酸,并第一次發現吡啶二酸。
“我們發現了一個模式——在來自更多的被液態水改變的小行星隕石中發現了少量維生素B3(和其他吡啶羧酸)。其中一個可能性可能是這些分子在長時間與水接觸時被毀,”史密斯說。“我們也進行初步實驗模擬星際空間的條件,表明維生素B3和其他吡啶羧酸的合成可能在冰顆粒上。”
科學家認為當稠密的氣云、灰塵和冰顆粒自身重力下崩潰時,太陽系形成。大量的塵埃和冰聚合為彗星和小行星,其中一些相撞在一起形成和月球大小類似的物體或星子,其中一些最終合并成為行星。
空間充滿了來自鄰近恒星以及在外太空的暴力事件如爆炸恒星和黑洞吞噬物質的輻射。這種輻射可能促進在云中(星云)的化學反應,這些星云形成了太陽系,一些反應可能產生重要的生物分子,如維生素B3。
小行星和彗星被認為是太陽系的形成的或多或少的原始殘余,許多隕石被視為來自小行星的珍貴樣本,碰巧被方便地送到地球。然而,一些小行星并沒有比其他的更原始。小行星形成后可以在液態水中通過化學反應短暫的改變。隨著他們的成長,小行星合并存在于太陽系星云的放射性物質。如果有足夠多的放射性物質積累在一顆小行星中,那么它衰變時產生的熱量足以使在這顆小行星內的冰融化。研究人員可以通過檢查來自這些小行星隕石的化學和礦物學特征判定有多少小行星被水改變了。
當小行星與流星體或其他小行星碰撞時,碎片會突然中斷,而其中一些作為隕石最終到達地球。盡管隕石是來自小行星的有價值的自樣,他們很少在降落到地球后立即恢復。這使得他們容易受到地球上化學和生活的污染。
團隊懷疑在隕石中發現的維生素B3和其他分子來自陸地生命,有兩個原因。首先,維生素B3被發現其結構同分異構體——相關的分子,有相同的化學公式,但其原子以不同的順序相連。這些其他分子并不被生命所使用。非生物化學往往會產生各種各樣的分子——基本上所有存在的材料和條件都得到允許,但生命只制作它所需要的分子。如果來自陸地生活中的污染是隕石中維生素B3的來源,那么應該只有維生素被發現,而不是其他相關的分子。
第二,所發現的維生素B3數量與母體小行星被水改變了多少有關。這種與小行星條件的相關性,如果維生素來自地球上的污染時是不太可能的。
該團隊計劃在更逼真的條件下進行更多的星際化學實驗,來更好地了解維生素B3是怎樣在太空的冰顆粒上形成的。“在最初的實驗中,我們使用吡啶固體二氧化碳。” Smith說。“我們想加入水冰(星際冰的主要成分),從維生素B3簡單的有機前體細胞(塊狀分子)開始來幫助驗證我們的結果。”