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NASA的科学家说水中的电能点燃了地球生命的火花


2015/8/17  编辑:admin 来源:本站整理 

虽然针对地球上生命的起源有着许多不同的理论,但是能量是最重要的,这点是毫无疑问的。美国宇航局(NASA)的科学家证明,水中的电力的刺激可能促成最早的生命形式诞生。


 NASA的科学家说水中的电能点燃了地球生命的火花_arp联盟
 

我们能够肯定每一个生命都是由电流所驱动的。我们需要电流来产生所有细微的神经冲动和生理作用,即使是在思考时也有电流在神经突触间来回传导。但是这些电流是怎么来的?生命又为什么需要电流来驱动呢?

直至今日,还没有人找到生命形成之谜的最后一块拼图,但我们已经越来越近真相了。在加州帕萨迪纳(Pasadena, California)的喷气推进实验室(JPL)的科学家们说,他们刚刚证实了一个关于地球生命形成的重大理论,并且也得知了生命的形成需要多少电能:不到一伏特。

许多科学家一直认为深海热泉就是问题的解答,那么只要能在实验室重建并模拟这种环境就能够证明这一点了。深海热泉的外型长得就像烟囱,并且从喷口不断地释出高温。科学家们在实验室条件下已经重建了深海热泉,并测试从喷口涌出的化学物质是否会刺激分子、细菌、氨基酸等的形成。

NASA的科学家说水中的电能点燃了地球生命的火花

下一步就是来看看这些热泉喷口到底能不能产生电力呢?结果并没有让人失望!

有一个称为“碱性喷口假说”(alkaline vent hypothesis)的理论认为,要是没有这些碱性喷口的热刺激,第一个生命可能就无法诞生。这些喷口具有筒状结构,高度从数公分到数公尺的都有,通常是由多孔的矿物所组成的。

在1989年发表的想法说,在喷口孔洞之间的薄膜带有质子梯度与电位梯度。这种梯度被认为是模拟生命合成的关键过程,因为其产生的能量和有机化合物让简单的生物体能够生长。

NASA的科学家说水中的电能点燃了地球生命的火花

“这些烟囱就像是在海底的电线,” JPL的Laurie Barge说,“我们正在尝试了解地球原始生命所需的能量。”

这些发现非常有用。地球生命起源的这个议题充满了许多陷阱和错误的假设。

JPL的Michael Russell解释道,“生命体并不希望有大量的电能来害它触电,它只需要适量的电来驱动生命进行”,这个假说便是他所提出的, “这个新的实验证明了所谓适量的电能就是将近一伏特。”

Russell不仅在25年以前就提出了理论,他还在这些喷口在大西洋底被发现的十年前,就已经推论出它们的存在。

为了证明这个理论,研究人员在含铁液体中浸泡了四个化学花园(chemical gardens)。Russell、Barge以及在JPL实习的研究生Yeghegis 'Lily' Abedian证明了,这些就是点亮生命的电灯泡所需的原料。

Barge一边回想当时的状况一边说,“我还记得当初Lily告诉我生命的灯泡点亮的那一刻。这非常震撼“。

NASA的科学家说水中的电能点燃了地球生命的火花

这次他们用硫化铁和氢氧化铁来做为烟囱的材料,这些材料都是可以导电的。但研究团队希望在未来可以尝试新的变化,因为他们想评估其它材料是否也能促成电流产生。

“有了正确的配方,也许一支烟囱就能点亮LED,或者,我们也可以使用这些电化学能量来促成其他化学反应,” Barge说,“我们也可以开始模拟深海热泉喷口附近的高温和高压。”

这让我们对未来的展望感到兴奋,比如说我们可以从太阳系中最有趣的地方,像是早期的火星或是木卫二(Europa),取得可以组成海洋生命的原料来做实验。我们以前只能透过慢慢挖掘木卫二的冰层来寻找答案,现在有了这个实验将会有很大的进步。

NASA的科学家说水中的电能点燃了地球生命的火花

但是JPL的团队解释说,电流只是谜团中的其中一块拼图。这片拼图和其他的研究–比如DNA是如何在自然中形成的–总有一天会被拼凑成一片完整的图案,让我们看见生命起源这幅作品壮观的景象。

下一页巨鹰凌空展翅!摄影师拍到这令人难以置信的画面!

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