新華網(wǎng)北京2月22日電 美國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)新研究表明,構(gòu)成地球生命的一些基本分子,,其“模板”可能是隕石從太空中帶來(lái)的,,這有助于解釋為什么地球生物的遺傳物質(zhì)DNA全是右旋結(jié)構(gòu)。
美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的科學(xué)家皮扎雷洛等人在新一期《科學(xué)》雜志上報(bào)告說(shuō),,他們模擬了隕石落在數(shù)十億年前地球表面的“原始湯”中產(chǎn)生的反應(yīng),,發(fā)現(xiàn)如果隕石攜帶的有機(jī)物質(zhì)中某一結(jié)構(gòu)的分子占優(yōu)勢(shì),能夠促使隨后產(chǎn)生的地球生命物質(zhì)也出現(xiàn)結(jié)構(gòu)傾向性,。
許多化學(xué)物質(zhì)分子有著“左”和“右”兩種不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型,,兩者之間的關(guān)系就像人的左右手。通?;瘜W(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生等量的左手和右手型分子,,但生命體中的糖全都是右手型的,包括構(gòu)成DNA的脫氧核糖,;而蛋白質(zhì)的基本單元氨基酸全是左手型的,。所有生物DNA的雙螺旋的旋轉(zhuǎn)方向也都相同,為右手螺旋,??茖W(xué)家一直不清楚為何生命會(huì)有這樣的傾向性。
制造純左手或純右手型物質(zhì)的一個(gè)方法,,就是使用左手型或右手型的“模板”分子,。人們?cè)缫阎溃恍╇E石中含有氨基酸等有機(jī)分子。有科學(xué)家提出,,隕石在太空中運(yùn)行時(shí),,某些天體如中子星發(fā)出的光具有偏振性,只使隕石中右手型的氨基酸分解,,使剩下的左手型分子比右手型分子多,。隕石落在地球上,這些分子成為地球生命起源的“模板”,,使更復(fù)雜的生命分子也具有傾向性,。皮扎雷洛等人使用一種名叫異纈氨酸的氨基酸進(jìn)行試驗(yàn),證明分子的結(jié)構(gòu)傾向性可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)傳遞,。在一塊于1969年在澳大利亞發(fā)現(xiàn)的隕石中,,曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)有異纈氨酸存在。這塊隕石有45億年歷史,,幾乎與地球一樣古老,。這塊隕石中所含的異纈氨酸,左手型的比右手型的要多,,科學(xué)家參照其比例調(diào)配了反應(yīng)試劑,。
異纈氨酸與兩種原始地球上可能廣泛存在的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)后,產(chǎn)生了一種稱(chēng)為蘇糖的糖類(lèi),,其中右手型的蘇糖比左手型的蘇糖要多,。也就是說(shuō),結(jié)構(gòu)傾向性從氨基酸傳遞給了糖,,更多的左手型氨基酸,,促使產(chǎn)生了更多右手型的糖。蘇糖是生物體內(nèi)常見(jiàn)的一種糖,。皮扎雷洛認(rèn)為,,生命體糖類(lèi)的“右傾”特性,有可能就是這樣開(kāi)始的,。蘇糖可以進(jìn)一步反應(yīng)生成稱(chēng)為蘇糖核酸(TNA)的物質(zhì)。TNA與DNA有些相似,,也能形成雙螺旋結(jié)構(gòu),,但比DNA簡(jiǎn)單。此前曾有科學(xué)家提出,,生命有可能最初使用TNA為遺傳物質(zhì),,后來(lái)進(jìn)化到使用DNA。皮扎雷洛等人的新研究,,為TNA及DNA螺旋方向起源提供了線(xiàn)索,。