我們所知的生命可能起源于一個古老寒冷的宇宙云
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一幅插圖描繪了一個擁有生命前分子的云可能的樣子。(圖片鳴謝:uux.cn/Jurik Peter/Shutterstock.com)
（神秘的生命地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（基思·庫珀）：新的實驗室實驗顯示，氨基酸可以在星際分子氣體云的起源寒冷條件下形成，這進一步證明了我們所知的古老生命的基本組成部分來自深空。
通過冷凍二氧化碳和氨來模擬星際冰，寒冷然后將這些冰慢慢加熱到62開爾文(–211攝氏度，知的宙或–348華氏度)，生命科學家們能夠創(chuàng)造出氨基甲酸。起源
氨基甲酸是古老一種簡單的氨基酸。在生物化學中，寒冷它可以與磷酸單位連接形成分子，知的宙如氨甲酰磷酸，生命氨甲酰磷酸在尿素循環(huán)中很重要，起源也可以作為各種核堿基和其他氨基酸的古老前體，而核堿基和其他氨基酸是寒冷蛋白質(zhì)的組成部分。
由夏威夷大學馬諾阿分校和臺灣國立東華大學的科學家領(lǐng)導的這項發(fā)現(xiàn)，加強了地球生命的組成部分——氨基酸、糖、蛋白質(zhì)，甚至更復雜的有機分子——在被送到地球之前在太空中形成的理論。
“氨基酸有可能在冷分子云中形成，我們的實驗室實驗提供了證據(jù)，”夏威夷大學的Ralf Kaiser，這項新研究的高級作者之一，告訴Space.com。"我們證明了二氧化碳和氨僅僅通過加熱就能形成氨基甲酸."
在隕石中已經(jīng)檢測到了很多氨基酸，而羅塞塔任務(wù)在彗星67P/丘留莫夫-格拉西緬科中檢測到了氨基酸甘氨酸；在日本隼鳥2號飛行任務(wù)從小行星Ryugu返回地球的物質(zhì)樣本中也發(fā)現(xiàn)了氨基酸。
2023年3月發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn)，像這樣的小行星可能已經(jīng)獲得了氨基酸，這些氨基酸是由最終產(chǎn)生我們太陽的前太陽星云中的電離化學形成的。以前的實驗也成功地從星際冰的類似物中產(chǎn)生了氨基酸，這些類似物與被稱為銀河宇宙射線的電離輻射相互作用。
然而，新的結(jié)果首次表明，即使沒有電離輻射，氨基酸也可以形成，并且還為氨基酸可以形成的溫度設(shè)定了下限。這一發(fā)現(xiàn)進一步表明，甚至在太陽和行星出現(xiàn)之前，生命的基本構(gòu)件就已經(jīng)形成了。
唉，到目前為止，還沒有證實在星際分子云中檢測到氨基酸，今年夏天聲稱在一千光年外的分子云中檢測到氨基酸色氨酸，這是創(chuàng)造蛋白質(zhì)所必需的氨基酸之一，但后來被推翻了。
凱澤說:“到目前為止，唯一檢測到氨基酸的地方是在彗星和隕石中?！?。
然而，就計算而言，新的發(fā)現(xiàn)支持了氨基酸應(yīng)該存在于恒星形成區(qū)域的理論。至關(guān)重要的是，Kaiser和他的同事們發(fā)現(xiàn)，隨著分子云從內(nèi)部萌芽的年輕恒星的能量中升溫，實驗中產(chǎn)生的氨基甲酸和氨基甲酸銨可以升華形成穩(wěn)定的氣體。
“我們上升到290開爾文(17攝氏度，或62華氏度)，它們在氣相中生存，所以它們可以被射電望遠鏡探測到，”凱澤說。這些射電望遠鏡包括ALMA，智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列，它一直在對原行星盤進行成像。在這種正忙于形成小行星和原行星的圓盤中檢測到氨基酸，將進一步鞏固這一理論，即氨基酸誕生于產(chǎn)生恒星和行星的分子云中，然后在它們的氣相中被吸積成行星體。
小組討論的分子圖。(圖片鳴謝:uux.cn/ACS Cent。Sci。2023)
目前，Kaiser說下一步是在模擬星際云和恒星形成區(qū)域的條件下合成其他有機化合物的形成。
“一種可能性是看看更復雜的生物有機分子是否也能在實驗室實驗中形成，”他說。在最近的一篇論文中，Kaiser和他的同事從氨和乙醛冰的混合物中制造了一種螯合劑。螯合劑將離子與“金屬離子”如鎂、鉀和鈉結(jié)合。這在細胞生物學中對于運輸離子穿過細胞膜非常重要，但通常需要極其復雜的分子來推動這些過程——科學家甚至不確定分子能否在太空中形成。
然而，Kaiser說，他的實驗產(chǎn)生了一種更基本的分子，“由氨和乙醛形成的益生元螯合劑提供了一種非常簡單和通用的途徑，類似于氨基甲酸，以在太空中形成更復雜的系統(tǒng)?！?br>隨著進化生物學家追溯地球上生物化學的進化，隨著天文學家進一步了解生命所使用的日益復雜的有機分子是如何在太空中形成的，他們將繼續(xù)更接近于在中間相遇，并確定地球上生命的起源，甚至更遠。
這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在11月29日的美國化學學會中央科學雜志上。