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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(美利坚和众国)宇航局(NASA)的科学家证明, 水中的电力的刺激有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
 

我们我自己能够肯定每一个生命都是由电流所驱动的。 我们有请求需要电流来产生所有细微的神经冲动和生理作用, 即便是就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, 还没有人去寻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, 他们就在刚才证明了一个有关联于地球生命形成的严重理论, 并且也得知了生命的形成需要多少电能:不到一伏特。

许多科学家会一直不断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够产生电力呢?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, 第一个生命可能就再也不能够诞生。 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不复杂的生物体能够生长。

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, “生命体并不真的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来进行”, 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不只在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

这一次他们用硫化铁和氢氧化铁来做为烟囱的材料, 这些材料都是可以能够导电的。 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。

“有了对的的配方, 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, “我们也可以现在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是怎么才能在自然中形成的–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。

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