地球生命空間起源于深海還是陸地?這一古老謎題有了新線索。11月28日,記者從中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所獲悉,該所南景博副研究員與日本國立材料科學(xué)研究所、澳大利亞新南威爾士大學(xué)等單位的學(xué)者合作的研究發(fā)現(xiàn),在早期地球的陸地?zé)崛校F硫化物為生命起源提供了關(guān)鍵的化學(xué)基礎(chǔ)。該研究揭示了早期地球陸地?zé)崛械蔫F硫化物在前生命碳固定中的潛力,為探索生命起源提供了新方向,也為未來尋找地外生命提供了依據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表在最新一期的《自然 ?通訊》上。
目前,關(guān)于地球生命起源環(huán)境有兩大理論,即深海熱液生命起源假說和陸地?zé)崛鹪醇僬f。后者認(rèn)為生命可能誕生于地表熱泉區(qū)域這一開放性環(huán)境。與深海環(huán)境不同,陸地?zé)崛軌蚪佑|到陽光,為光熱催化反應(yīng)提供了動力來源。此外,陸地?zé)崛缓F、硫、二氧化硅等礦物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì),并具備干濕循環(huán)過程,為生命起源提供了重要的化學(xué)基礎(chǔ)。
地球早期熱液系統(tǒng)中富含鐵硫化物,這些鐵硫化物可能類似于現(xiàn)代代謝系統(tǒng)中的酶輔因子,參與了生命前的化學(xué)反應(yīng)。為探究鐵硫化物在陸地?zé)崛吧脊潭ǖ淖饔茫芯繄F(tuán)隊在實驗中合成了一系列鐵硫化物(四方硫鐵礦)納米顆粒。通過實驗,他們發(fā)現(xiàn)這些鐵硫化物在特定溫度(80-120℃)和常壓下可催化氫氣驅(qū)動的二氧化碳還原反應(yīng),并用氣相色譜儀對生成的產(chǎn)物甲醇進(jìn)行了定量測定。
研究顯示,摻錳的鐵硫化物在120℃的反應(yīng)條件下表現(xiàn)出顯著的催化效果,而且在紫外-可見光和增強(qiáng)紫外光照射下,其催化活性進(jìn)一步增強(qiáng)。這表明,光能或促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。研究團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn),水蒸氣可進(jìn)一步提升反應(yīng)活性,這意味著陸地?zé)崛羝麌娍诳赡苁窃缙诘厍蚍敲赣袡C(jī)合成的關(guān)鍵場所。
南景博認(rèn)為,鐵硫化物的氧化還原特性,使其具備與現(xiàn)代代謝酶類似的催化功能,為前生命碳固定提供了化學(xué)基礎(chǔ)。
地球生命空間起源于深海還是陸地?這一古老謎題有了新線索。11月28日,記者從中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所獲悉,該所南景博副研究員與日本國立材料科學(xué)研究所、澳大利亞新南威爾士大學(xué)等單位的學(xué)者合作的研究發(fā)現(xiàn),在早期地球的陸地?zé)崛校F硫化物為生命起源提供了關(guān)鍵的化學(xué)基礎(chǔ)。該研究揭示了早期地球陸地?zé)崛械蔫F硫化物在前生命碳固定中的潛力,為探索生命起源提供了新方向,也為未來尋找地外生命提供了依據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表在最新一期的《自然 ?通訊》上。
目前,關(guān)于地球生命起源環(huán)境有兩大理論,即深海熱液生命起源假說和陸地?zé)崛鹪醇僬f。后者認(rèn)為生命可能誕生于地表熱泉區(qū)域這一開放性環(huán)境。與深海環(huán)境不同,陸地?zé)崛軌蚪佑|到陽光,為光熱催化反應(yīng)提供了動力來源。此外,陸地?zé)崛缓F、硫、二氧化硅等礦物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì),并具備干濕循環(huán)過程,為生命起源提供了重要的化學(xué)基礎(chǔ)。
地球早期熱液系統(tǒng)中富含鐵硫化物,這些鐵硫化物可能類似于現(xiàn)代代謝系統(tǒng)中的酶輔因子,參與了生命前的化學(xué)反應(yīng)。為探究鐵硫化物在陸地?zé)崛吧脊潭ǖ淖饔茫芯繄F(tuán)隊在實驗中合成了一系列鐵硫化物(四方硫鐵礦)納米顆粒。通過實驗,他們發(fā)現(xiàn)這些鐵硫化物在特定溫度(80-120℃)和常壓下可催化氫氣驅(qū)動的二氧化碳還原反應(yīng),并用氣相色譜儀對生成的產(chǎn)物甲醇進(jìn)行了定量測定。
研究顯示,摻錳的鐵硫化物在120℃的反應(yīng)條件下表現(xiàn)出顯著的催化效果,而且在紫外-可見光和增強(qiáng)紫外光照射下,其催化活性進(jìn)一步增強(qiáng)。這表明,光能或促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。研究團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn),水蒸氣可進(jìn)一步提升反應(yīng)活性,這意味著陸地?zé)崛羝麌娍诳赡苁窃缙诘厍蚍敲赣袡C(jī)合成的關(guān)鍵場所。
南景博認(rèn)為,鐵硫化物的氧化還原特性,使其具備與現(xiàn)代代謝酶類似的催化功能,為前生命碳固定提供了化學(xué)基礎(chǔ)。
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