如果生命能在地球最深处茁壮成长,在宇宙的其他地方也同样可能吗?最近,为了模拟生命的起源,美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的天体生物学家专门进行了一项“海洋模拟”实验。尽管他们仍在试图解决如何在实验室中复制深海的想法,但大约40亿年前的发现证实了海底是生命的基石。

土卫二深处或孕育生命的热液海洋(美国宇航局JPL-加州理工学院)

因为阳光不能穿透数英里的海水,海底基本上是黑暗和寒冷的。然而,在热液喷口(热水和物质从地壳内部喷出)周围,发现了大量能够在极端环境中生存的深海生物。

据报道,热液喷口提供了一个没有阳光的地方。微生物可以享受海底“滚滚黑烟”中各种化学物质的“自助餐”。

新西兰全球导航卫星系统科学公司的海洋微生物学家露西·斯图尔特没有参与这项研究,她说——从专业的角度来看,热液喷口确实符合生命形成的最佳假设。

劳里·巴吉领导的JPL天体生物学家也在思考同样的问题。为此,他们用标准实验室烧杯复制了深海中的各种条件。

该团队希望该实验能够帮助理解地球早期生命是如何慢慢融合在一起的,因此研究人员制作了他们自己的“年轻地球海洋玻璃”。

这种模拟环境包含水、矿物质、氨和丙酮酸分子,通常在热液喷口附近发现,它们被认为是生命形成的必要先决条件。

随后,他们将混合物加热到158℉(70℃),并降低氧气含量,为他们创造了一个实验室模型,条件类似于“原始海洋”。

这项研究的细节已经发表在2月25日出版的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。这表明实验室中模拟的热液喷口确实能形成氨基酸,这是生命构成的重要组成部分。

在地球早期的“水族馆”中,产生了丙氨酸,一种值得注意的氨基酸,这种分子被认为是蛋白质合成的关键。

实验室里模拟的原始海洋

从细菌到人体,蛋白质可以发挥多种令人眼花缭乱的功能。此外,一些科学家认为乳酸也可能是生命孕育的一部分。

驳船说:我们已经证明了地质条件与早期地球相似,所以在其他星球上,在合适的温度和其他条件下,在海底可能会有简单的反应生成氨基酸和α-羟基酸。

应该指出的是,美国国家航空航天局的研究小组并没有在实验室里创造“生命”本身,而只是证明了深海热液喷口有可能产生最终的生命形式。斯图尔特说:

研究生命起源的科学家们仍在研究简单有机化合物和活生物体之间的联系。然而,在了解了海底热液喷口的情况后,我们可能对40亿年前的生命起源有了更深的了解。

据报道,研究人员将继续在实验室中了解更多关于模拟海洋生长环境的知识,以发现其他潜在的氨基酸和前体分子。

有了这个理论基础,我们可能会对土卫二和其他天体提出更有趣的想法。早些时候,科学家在土卫二上发现了复杂的分子。

作为土星的第六大卫星,土卫二是一个覆盖着厚厚冰层的大理石。但是在其冰冷的表面下,土卫二可能也有类似的海底环境,比如热液喷口。

巴奇解释道:“理解生命起源所需的条件可以帮助我们缩小对宇宙中潜在生命的探索。