关于地球早期生命分子手性的新发现,正在改写我们对生命起源的理解。加州大学洛杉矶分校与美国宇航局戈达德太空飞行中心的科学家合作,揭示了生命在形成初期可能并不像我们之前认为的那样具有固定的手性偏好。
长久以来,科学家们认为生命倾向于使用同手性分子,即所有生命都偏好使用相同的手性。然而,这项新研究挑战了这一观念。科学家们通过模拟RNA世界早期的条件,发现RNA并不对特定手性的氨基酸有预先的化学偏好。这一发现表明,地球早期生命可能具有更大的多样性和适应性。
在化学中,手性分子以两种镜像形式存在,就像左手和右手一样。地球上的生命都是由“右旋”糖和“左旋”氨基酸组成的,这种手性在生命的结构和功能中起着至关重要的作用。然而,这项新研究表明,RNA最初并没有对某一种手性形式的氨基酸具有化学倾向性。
为了验证这一发现,研究人员模拟了RNA世界早期的地球条件,使用含有核酶和氨基酸前体的溶液进行实验。实验结果表明,右旋核酶既可以支持左旋氨基酸,也可以支持右旋氨基酸。这一发现挑战了早期生命倾向于选择在现代蛋白质中占主导地位的左旋氨基酸的观念。
这项研究不仅为我们理解生命起源提供了新的视角,还为寻找外星生命的化学信号提供了见解。研究人员指出,生命最终的同手性可能不是化学决定论的结果,而是在后来的进化压力下出现的。
(RNA分子结构图)
(科学家在实验室进行RNA研究)
(地球早期生命可能具有不同的形状)
美国宇航局正在进行的研究也在关注生命组成部分的手性。例如,OSIRIS-REx任务从小行星Bennu上提取了样本,并送回地球进行进一步研究。科学家们正在分析这些样本中单个氨基酸的手性,以寻找生命存在的线索。这项新研究得到了美国国家航空航天局、西蒙斯生命起源基金会和美国国家科学基金会的资助。