最古老的「原始湯」

2020-12-05 今晚報
  發現「原始湯」

  理論上講,研究生命起源最好的證據,是地球上40億年前的巖石和化石中所包含的信息。然而,歷經億萬年的變化,地球早已滄海桑田。隨著歲月的變遷,那些巖石和化石也不可避免地緩慢地發生著變化。它們雖然保留了原始的模樣,但是我們想要尋找的生命起源信息所剩無幾了。 

  但是,人類從未放棄尋找生命起源的腳步。有科學家想到,在古老的巖石中,或許封存了與世隔絕數十億年之久的水。這些水可能從未接觸過生命。這就是我們一直在尋找的地球上最古老的「原始湯」,而這一次,是人類有史以來最接近目標的一次。 

  2007年,加拿大多倫多大學的地球化學家芭芭拉·舍伍德和她的團隊在蒂明斯市一座銅礦中意外發現了一處「寶藏」。在採礦過程中,一股水流從巖石裂縫中噴薄而出。經過檢測,湧出的古水年齡竟然超過了10億歲。現在,該團隊又在另一座礦山中發現了此類情況。這說明,古老的巖石中可能充斥著大量類似的「時間膠囊」,其歷史或許可追溯到地球的生命起源時期。

  現在,舍伍德團隊正在水中尋找古老的生命形式。如果有所發現,這必將是科學史上最重大的發現之一。不過,到目前為止,水中似乎還沒有任何生命形式的存在。不過,這也相當令人興奮,因為這意味著他們發現的水可能和地球生命起源之前的水一模一樣。 

  雖然小水滴中不含一絲生機,但這充分說明,在地球上的某個角落仍然遺留著一些被生命遺忘或者說生命從未踏足過的「淨土」。巖石裂隙中的水已經與世隔絕相當長時間了,它們保留下來的化學構成或許正好反映了地球生命起源之前的情況。 

  生命起源說

  生命的起源是生物學和化學領域最大的謎團之一。關於生命起源於何時,有兩個頗具可能性的假說。最有名的假說當數達爾文的推斷:生命起源於單一的、能自我複製的有機化合物。能通過簡單的化學反應而產生,也能進行自我複製、變異和進化——生命可能始於沐浴在陽光下的「溫暖的小池塘」。 

  最近,有科學家提出了另一個關於生命起源的假說,且廣大學者普遍比較接受,即認為海底的熱液噴口也許是誕生生命的搖籃。這一假說考慮到早期地球的高溫、還原性環境,認為生命從嗜熱微生物進化而來,即早期生命存在於礦物質豐富的高溫水域環境中。 

  那麼,熱液噴口是什麼概念呢?科學家認為,在海底發生擴張運動的地方,地殼會有裂口,沿著裂口會逐漸形成熱液噴口。由水和一些化學物質組成的滾燙混合物經由地殼噴薄而出,為海洋生命提供了熱量和營養。有些深海海底的熱液噴口像極了「黑煙囪」,噴出的水柱因含有化學物質而呈灰色或黑色。噴口周圍逐漸形成了一些奇特的海洋生物。 

  舍伍德認為,這就是加拿大蒂明斯市礦山古水的來源,包裹它們的巖石就是數十億年前在海洋底部熱液噴口所形成的產物。舍伍德認為這些被巖石封閉的「原始湯」就是一個把「溫暖的小池塘」裝進一個「溫暖的小裂縫」的地球故事。除了沒有陽光,它們簡直就如達爾文所描述的「溫暖的小池塘」一樣。 

  擁有一瓶地球「原始湯」在手,研究人員可以進行相當仔細的研究。如果他們真能有所發現,這將表明,生命可以在無光的環境下產生。這對科學家在其他星球上尋找生命來說是個好消息,因為許多遙遠的星球從未接收到像地球接收到的這麼多的光線。

  無論我們在「原始湯」中是否找得到這樣的生命跡象,但有一件事是相當肯定的:液體中仍然充滿了豐富的化學物質,這些物質基礎是促使生命突然出現的關鍵。(摘自《大自然探索》)

相關焦點

  • 「原始湯」是什麼?它是生命起源的證據嗎?
    最古老的「原始湯」 發現「原始湯」 有科學家想到,在古老的巖石中,或許封存了與世隔絕數十億年之久的水。這些水可能從未接觸過生命。這就是我們一直在尋找的地球上最古老的「原始湯」,而這一次,是人類有史以來最接近目標的一次。 2017年,加拿大多倫多大學的地球化學家芭芭拉·舍伍德和她的團隊在蒂明斯市一座銅礦中意外發現了一處「寶藏」。在採礦過程中,一股水流從巖石裂縫中噴薄而出。
  • 生命起源於「原始湯」?
    多年來科學家通過不斷的研究,提出了包括「原始湯」起源說、海底熱液起源說、黏土起源說等眾多假說。其中,地球生命起源於海洋一直是科學界的主流看法。  科學家認為,在距今40億年前後,在地球的海洋中就產生了存在有機分子的「原始湯」,這些有機分子是閃電等能源與原始大氣中的甲烷、氨和氫等發生化學作用而形成的。地球上的所有生物都源自同一個個體,一個38億年至40億年前漂浮在原始湯中的簡單細胞,它有著最基本的細胞結構,是最基本的生命體之一。
  • 解密「原始湯」1:湯料從何而來?
    「原始湯」的故事幾乎每一本進化生物學教科書都有關於 「在原始湯中形成細胞」的生命起源故事,稱:「地球原始大氣中的氨氣和甲烷等氣體,在高溫或放電條件下形成生物小分子(如胺基酸等),然後累積在原始海洋中,通過聚合形成更複雜的大分子,後成為類蛋白小體;隨著遺傳密碼(RNA或DNA)的出現,最後產生了能自我繁殖的細胞
  • 進化之始:原始湯
    地球原始湯在火山的加熱下,物質在其中發生劇烈的物理變化和化學變化,使其產生了巨量的有機化合物,是生命產生的必要條件.同時火山爆發產生的二氧化碳為地球蓋上了一層保溫被,使地球白天不會太熱,晚上不會太冷,使原始地球環境適宜生命的誕生.臭氧層也在同時期為地球的生物誕生加油鼓氣,擋住了紫外線輻射的傷害.
  • 大型強子對撞機可再現宇宙原始湯狀態
    長期以來,科學家們一直試圖通過不同類型的粒子撞擊,試圖再造宇宙「原始湯」。  大型強子對撞機中的鉛離子對撞圖。
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    在這番如同地獄之景中,被稱之為「生命」的這世間最偉大的奇蹟,也在悄然形成。這種看法在現在的人眼中看來不免有一些幼稚,但是在當時,這可能確實是最接近生命起源真相的論述了。但緊接著的一系列相關分析表明「原始湯」實驗的理論基礎可能就是錯誤的。人們分析了遠古巖石,且並未從巖石中找到原始大氣中存在著大量甲烷、氨氣和氫氣的證據,此時的大氣應該僅僅是被無數的二氧化碳和氮氣充滿而給這樣的大氣充電則幾乎看不到任何有價值的有機物出現,「原始湯」的假說就此被推翻。
  • 再造宇宙「原始湯」
    大型強子對撞機再創新的能量級紀錄,而這一溫度高到足以再現宇宙大爆炸後最初的「原始湯」狀態在宇宙大爆炸結束後的極短時間內,物質是以一種由夸克和膠子組成的「原始湯」的形式存在的。長期以來,科學家們一直試圖通過不同類型的粒子撞擊,試圖再造宇宙「原始湯」。
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    35億年前的地球 「原始湯」 中誕生了最原始的生命,看似偶然中可能存在必然性。宇宙中隨處存在著運動的物質與膨脹的空間的鬥爭,地球上生命的誕生是物質運動的進化的新徵程。生命存在的合法性來自運動的進化什麼是原始湯,原始湯理論是誰提出的
  • 原始湯時期的地球發生了什麼事情?開啟了宇宙級戰爭的新戰場
    35億年前的地球 「原始湯」 中誕生了最原始的生命,看似偶然中可能存在必然性。宇宙中隨處存在著運動的物質與膨脹的空間的鬥爭,地球上生命的誕生是物質運動的進化的新徵程。生命存在的合法性來自運動的進化什麼是原始湯,原始湯理論是誰提出的原始湯 理論認為地球生命起源於35億年以前的地球 原始湯,原始湯裡包含了一些特定的化學物質,這些化合物可以在適合的條件下生成構建生命大分子的組件
  • 萬物是否起源於巖石,而非地球「原始湯」中?
    61年前,美國生物學家斯坦利·米勒的著名實驗驗證了「原始湯」的可能。他模擬了地球早期的大氣環境,成功地使有機分子「無中生有」。萬物是否起源於巖石,而非「原始湯」?生命是否從地球內部萌芽,而非地球表面?史上第一個生命起源假設「原始湯」聚焦於地球與大氣接觸的液體表面。然而,用德國生物學家根特·瓦赫特斯豪澤的話來說,問題在於「這鍋湯太清澈了,結果可想而知」。誠然,我們現在知道基本生命分子可在早期地球條件下形成,並在海洋裡生長演化。我們也知道這些分子可能從天而降,比如隕石雨。可是接下來呢?
  • 海底熱液噴口啟動早期生命 顛覆原始湯起源理論
    這個研究結果直接挑戰80年來已廣為人們熟知的生命起源「原始湯」理論。  科學家J.B.S. 霍爾丹(J.B.S. Haldane)在1929年發表了關於生命起源的「原始湯」理論,他認為甲烷、氨和水在紫外線等能量的作用下,逐漸變成了原始地球海洋中的第一批有機分子。
  • 生命起源「原始湯」新佐證 或是深海「黑煙囪」
    後來,這個「熱的小池子」被稱做「原始湯」。但是由於當時條件限制,對於「原始湯」的研究一直沒有進展。直到100多年之後的1977年,美國科學家在加拉巴戈斯群島海底找到了它。生命可能起源於「黑煙囪」海底「黑煙囪」的發現及其研究是全球海洋地質調查近幾十年取得的最重要的科學成就。1977年,美國「阿爾文號」深潛器潛到了加拉巴戈斯群島深海,在那裡測得深層海水高達8攝氏度,同時海底出現白色的巨型蛤類。這種反常的現象引起專家們的關注,到了1979年,「阿爾文號」又重新來到這裡,並且還帶了很多生物學家一同前往。
  • 最新研究:地球生命始自化學原始湯
    【環球網綜合報導】據英國《每日郵報》7月29日報導,發表在化學物理學報的一項新的研究顯示地球生命最初來源於化學原始湯。科學家已經發現長分子鏈能夠自行複製再生產,其他化學物質通過這些模板成型。這項研究的成果顯示,活細胞產生的前提是分子鏈的形成,他們被稱為高分子。
  • 地球最古老物質是啥?默奇森隕石有70億年歷史
    它們的出現或將揭曉地球上最古老物質的「真實身份」,能洞察太陽系和地球早期狀況。1969年9月28日,當澳大利亞默奇森鎮居民正在準備前往教堂,大約10點48分,人們發現空中出現一個亮橙色火球,伴隨著一條藍色煙霧尾跡向地面墜落,幾分鐘後,隨著隕石碎片墜落地球,默奇森鎮附近出現一聲巨響,值得慶幸的是,除了穀倉的乾草棚屋頂被砸毀之外,沒有人受傷。
  • 生命起源比想像得更複雜,科學家認為「原始湯」中有DNA和RNA
    生命從「原始湯」中出現 構成生命的最重要的物質:DNA、RNA、蛋白質,它們之間構成了極其複雜的化學反應網絡 不過,劍橋大學分子生物學實驗室(LMB)的科學家提出了不同的想法,而且,他們第一次通過實驗驗證了RNA和DNA的基本組成模塊是可以在早期地球的「原始湯」中自發形成並共存的。 在科學家實驗室中模擬了原始地球中包括了巖石與淺水池塘的環境。
  • 生命起源比想像得更複雜,科學家認為「原始湯」中有DNA和RNA
    生命從「原始湯」中出現構成生命的最重要的物質:DNA、RNA、蛋白質,它們之間構成了極其複雜的化學反應網絡。不過,劍橋大學分子生物學實驗室(LMB)的科學家提出了不同的想法,而且,他們第一次通過實驗驗證了RNA和DNA的基本組成模塊是可以在早期地球的「原始湯」中自發形成並共存的。在科學家實驗室中模擬了原始地球中包括了巖石與淺水池塘的環境。他們在水中溶解的能夠合成RNA的化學物質,讓他們乾燥來模擬水分蒸發,之後加熱模擬氣溫變化,最後再加上類似早期陽光的紫外線輻射。
  • 我們的基因或許來源於45億年前的「原始湯」
    20世紀20年代,科學家提出一種理論,認為在45億年前,在地球的海洋中就產生了存在有機分子的「原始湯」,這些有機分子是閃電等能源對原始大氣中的甲烷、氨和氫等的化學作用而形成的。50年代初,有人做了一個令人興奮的放電實驗。他用電火花(閃電)穿過類似原始大氣的一種混合氣體。
  • 在古老的無氧世界,它們靠什麼生存下來?
    它們是地球生命的最古老證據,但這些化石並無法直接讓我們知道,它們究竟是如何形成的。我們知道,現如今的大多數生命都是需要依靠氧氣來維持的。但是,在大氣中有氧氣之前,有的微生物群落就已經存在了約十億年的時間,那麼那時候的生命是如何維持的呢?幾年前,一個由地質學家、物理學家和生物學家組成的研究團隊,從疊層石化石中找到了與這些古老生命有關的線索。
  • 在那個古老的無氧世界,它們靠什麼生存了下來?
    它們是地球生命的最古老證據,但這些化石並無法直接讓我們知道,它們究竟是如何形成的。但是通過分析化石記錄,以及這幾種化學物質在原始湯中的含量,研究人員很快排除了鐵、硫和氫作為最早時期光合作用的化學物質的可能性,這樣一來就只剩下了砷。
  • 宇宙中最古老的文明有多古老?
    宇宙中最古老的文明,推測比人類早了幾十億年!眾所周知,45億年前,地球從一片混沌中誕生,而目前已知最古老的行星是psrb1620-26b,距今約127億年,地球是45億年前。比地球早了80多億年,那麼這是否意味著宇宙中最古老的文明有80億年以上的歷史呢?