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你身體裡的 或來自太空:科學家在隕石中發現核糖

兩塊45億年前的隕石被證明含有核糖RNA的關鍵成份。研究人員認為,這可能證明RNA是早期地球上最重要的遺傳份子。

小行星101955(貝努)的合成圖像,來自美國國家航空航天局的OSIRIS-Rex探測器。

小行星101955(貝努)的合成圖像,來自美國國家航空航天局的OSIRIS-Rex探測器。

一項新的研究表明,一些古代隕石在墜落到地球的時候,還攜帶少量的糖類成份。需要說明的是,這裡說的不是蔗糖,而是幾種對生命至關重要的糖類,包括組成RNA(核糖核酸)的核糖。

天文學家在兩件富含碳的古代隕石粉末樣品中發現了這些糖類成份。該研究的第一作者、日本東北大學的助理教授古川善博(Yoshihiro Furukawa)表示,這是第一次在隕石中發現這些生物必需糖類。有觀點認為,地球上生命的基本組成部分在數十億年前形成於太空中,之後才墜落在年輕的地球上。該研究為這一觀點提供了新的證據。

古川善博在一份聲明中說:“以前在隕石中曾發現過其他構成生命的重要物質,包括氨基酸(蛋白質的組成成份)和堿基(DNA和RNA的組成成份),但糖類一直是缺失的。”

在這項新研究中,古川善博和同事們分析了從兩塊古代隕石中收集的粉末,一塊是1969年墜落在澳大利亞默奇森附近的默奇森隕石,另一塊則是2001年在摩洛哥發現的NWA 801隕石。天文學家認為,這兩塊太空岩石的年齡比地球本身還要古老,超過45億年。而且,之前的研究已經證明它們攜帶著有機物,包括氨基酸。

研究人員使用氣相色譜-質譜法分析了隕石樣品,並根據分子的品質和電荷對其成份進行分類。在兩塊隕石中,研究小組都發現了少量的核糖,其中NWA 801隕石的含量高達11ppb,默奇森隕石的糖含量則高達180ppb,此外還發現了微量的其他糖類,包括木糖和阿拉伯糖。

核糖是核糖核酸(RNA)的重要組成部分。作為一種多用途的生物分子,RNA存在於所有已知的生命形式中。RNA在遺傳編碼、翻譯、調控、基因表達等過程中發揮著作用,其中最主要的功能是作為信使,負責複製儲存在DNA中的遺傳信息,並將這些資料傳遞給負責製造蛋白質的細胞結構。有一些RNA可以通過移動氨基酸來幫助蛋白質合成,而其他類型的RNA則在化學反應的觸發或加速中發揮作用。

總而言之,RNA對生命來說是必不可少的。一些研究人員推測,遠在DNA和蛋白質普及之前,RNA就是地球上最初生命形式中攜帶遺傳信息的第一個分子。儘管還沒有在隕石中發現2-去氧核糖(組成DNA主幹的糖類分子),但既然已經在兩塊45億年前的隕石中發現了核糖,科學家就可以更有依據地推測,來自太空的糖類落到了早期地球上,幫助了生命形成。

研究論文作者之一、美國國家航空航天局(NASA)戈達德天體生物學中心的丹尼‧格萊文(Danny Glavin)在聲明中說:“這一發現很重要,因為地球以外的核糖核酸有可能先到達早期地球,這與RNA首先演化的假設是一致的。”換句話說,在去氧核糖出現之前,隕石可能就已經向早期地球提供了更多的核糖,這或許解釋了RNA為什麼先於其他遺傳分子出現。

不久之後,當日本的“隼鳥2號”和美國國家航空航天局的“OSIRIS-Rex”(全稱為“太陽系起源、光譜解析、資源識別、安全保障、小行星風化層探索者”)號探測器將小行星“龍宮”和小行星101955(貝努)的樣本送回地球時,科學家將會有另一個機會,從一些古老的太空岩石上獲取糖類分子。這些小行星從未與地球接觸過,都有幾億到10億年的歷史,它們將幫助科學家證明哪些類型的分子真正起源於地球,哪些是在糖類分子落到地球之後才出現的。這項研究的結果發表在11月18日的《美國國家科學院院刊》(PNAS)上◆

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