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在地球以外確定氨基酸,找到外星生命還會遠嗎?

地球生命的起源是什麼?這在很長一段時間裡是困擾人類的迷題。

科學在進步,科學家們也從未停下對外太空探索的腳步,近些年來,人類在月球上發現了儲量豐富的水資源,在火星上不僅發現了甲烷異常的情況,還在一塊火星隕石上發現了乾酪根,這是一種微生物分解後的殘留物,越來越多的證據表明,地球並不是宇宙中唯一存在生命的星球。

2022年6月日本研究者們在 「隼鳥2號」小行星探測器攜帶的樣品中分析出了多種氨基酸,這是首個在地球外存在氨基酸的證據,對理解地球生命的起源具有重要意義。

2020年12月,由探測器「隼鳥2號」搭載的為期6年的回收艙從三億多千米外的小行星「龍宮」返回地球,並帶回約5.4克礦物樣品,這是人類首次從小行星地下而非表面採集到沙土和岩石,日本宇宙航空研發開發機構(JAXA)的團隊經過分析,檢測出超過20多種氨基酸,其中已經確認的有異亮氨酸、纈氨酸等,此外還有用於製造膠原蛋白的甘氨酸以及產生鮮味的谷氨酸。

隼鳥2號在第1次著陸時採集的小行星龍宮的岩石和沙子(JAXA提供,Kyodo),圖片來源見水印

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氨基酸為何是生命之源?

生命的起源是什麼?要想回答這個問題就必須追尋生命的本質,已知地球上的生命是由無數個細胞構成的,而細胞的基本物質是蛋白質,蛋白質由氨基酸和各種基本元素組成,因此,氨基酸是構成有機體的生物活性大分子之一,被稱作為生命之源。

目前已發現的天然的氨基酸有300多種,構成生命有機體的蛋白質的氨基酸主要有二十種左右,其中苯丙氨酸、甲硫氨酸、賴氨酸、色氨酸、亮氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、纈氨酸以及嬰兒的體內不能自主合成的組氨酸共9種為人體必需氨基酸。

氨基酸,圖片來源於網路

作為構成生命活動所需蛋白質的基本單位,氨基酸在人體內通過代謝可以發揮以下作用:

提供人體必需的營養物質,加快合成免疫球蛋白,從而提高人體的免疫力。

轉變為碳水化合物和脂肪等其他物質,或者氧化生成二氧化碳、水及尿素,提供生命活動所需的能量。

絕大多數的酶都是蛋白質,作為蛋白質最基本單位的氨基酸無疑在維持人體正常新陳代謝中發揮著不可替代的作用。

氨基酸能加速骨骼的成長,它和鈣是構成骨骼的主要 「建築材料」。

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太空中是否發現過類似的物質?

事實上,地球上發現的隕石中已多次檢測到氨基酸。早在1969年科學家們就已經從在澳大利亞發現的的默奇森隕石中檢測到了100多種氨基酸,但由於不能排除其受到地球污染的可能性,所以該證據並不具備說服力。

此外,科學家們在人馬座B2、獵戶座KL和W51中都發現了甘氨酸的存在,在對南極隕石的研究中也發現了幾塊碳質球粒隕石,並且檢測到兩種氨基酸,一種是地球生物上存在的氨基酸,另一種是還未曾在自然界中被發現的。

如果這個現象是真的,那麼地球上的生命或許就是通過這些隕石攜帶進來的氨基酸通過不斷的化學變化過程而誕生的,隕石中存在的奧秘或許就是揭示地球生命起源的「鑰匙」。

這樣的發現還有很多,2015年研究者們在丘留莫夫-格拉西緬彗星上發現了氮和氨基酸。2020年10月,一位來自印度西孟加拉邦的學者Arijit Manna在論文中稱他們發現了金星上的氨基酸。此前,還有科學家宣布在金星發現了磷化氫,但這些發現尚不能確定其真實性。

默奇森隕石

當然,氨基酸並不是判斷是否存在生命的唯一標準,在自然界中氨基酸分為兩種,分別是左旋氨基酸和右旋氨基酸,而地球上已知生命的的結構蛋白質都是由左旋氨基酸作為基本元件合成的。

這一次日本科學家的發現,可以說是實實在在地通過岩石樣本的化學檢測證實了太空中氨基酸的存在,且還發現了多種人體必需的氨基酸,意義非凡。

越來越多的證據表明在宇宙中有可能存在類似於地球上的生命形態,這讓我們對宇宙的探索有了更大的信心,地球外的氨基酸已被發現,那麼地球外更加複雜的生命形式離我們還遠嗎?

或許在不久的將來,我們可以談一場轟轟烈烈的星際之戀呢?

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審核專家:魯暘筱懿,行星物理學博士

蝌蚪五線譜原創文章,轉載註明來源

責編/心與紙

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