火星上的條件可能曾經適合RNA生存

2020-07-12 天文在線

文章介紹了科學家們通過設置一系列實驗發現火星條件可能更加中性，甚至在pH為3.2的溶液中，RNA的降解速度更快，雖然這並不能證明RNA是在火星上產生的，但我們不能排除RNA世界假說作為火星進化路徑的可能性。

火星上的條件可能曾經適合RNA生存

遠古生命在火星上形成的可能性越來越大。科學家們已經確定，過去遙遠的星球上，可能剛好具有形成RNA分子的條件。

如果真是這樣，那麼火星上可能已經形成了生命，這與「RNA世界假說」相符。「RNA世界假說」認為，今天我們的遺傳信息主要儲存在DNA中，而RNA先於DNA形成，這是複雜進化過程中的一步。

火星上的條件可能曾經適合RNA生存

圖解：RNA世界假說

這項研究已上傳到預印伺服器bioRxiv上，尚待同行評審，可這是我們了解這顆紅色星球上，有關可能存在的生命或過去的生命方面，邁出令人興奮的一步。

當要在火星上找到具體的生命跡象，我們會受到距離的限制，反過來又限制了我們使用相關技術去探索、去了解火星。但至少我們可以嘗試整理這顆紅色星球的地球化學歷史，至少以確定火星是否適宜居住，確定我們繼續尋找的目標是否正確。

「RNA世界」是一種廣為接受的關於地球上生命進化的假設場景。提出了單鏈RNA(核糖核酸)先於雙鏈DNA(脫氧核糖核酸)發展的觀點。

火星上的條件可能曾經適合RNA生存

RNA是自我複製，能催化細胞的化學反應，並且能儲存遺傳信息。但它比DNA還要脆弱，所以，根據該假設，DNA出現時，RNA就被取代了。

火星上的條件可能曾經適合RNA生存

但RNA的形成，首先需要一定的地球化學條件。為了確定這些分子是否能在火星上形成，麻省理工學院的行星科學家安吉爾·莫哈羅領導的一組研究人員模，根據如今對地球化學的了解，對40億年前火星的地球化學條件進行了建模。

火星上的條件可能曾經適合RNA生存

研究人員在論文中寫道：「這項研究中，我們將火星原位和軌道觀測值，及其早期大氣的模型合成為包含一定範圍的pH值和益生元相關金屬濃度的溶液，這些溶液涵蓋了各種可能的水環境。」

「然後，我們通過實驗確定了金屬催化水解而引起的RNA降解動力學，並評估了早期火星是否允許長壽命RNA聚合物積累。」

火星上的條件可能曾經適合RNA生存

現在，火星表面還沒有液態水，但各種探測任務獲得的地質證據表明，很久以前，它曾經有液態水。

火星上的條件可能曾經適合RNA生存

(安吉爾·莫哈羅)

因此，莫哈羅和他的團隊創造了幾種金屬的溶液，大家認為這些金屬對火星生命的出現具有重要意義，而火星汙垢所含的鐵，鎂和錳的比例以及火星上各種酸性物質也是如此，對火星生命的出現具有重要意義。這些模擬了許多我們認為曾經很潮溼的火星環境。

然後，研究小組將遺傳分子浸入各種溶液中，以觀察RNA降解所需的時間。

他們發現，RNA在弱酸性水中（pH值約為5.4）和鎂離子濃度很高時最穩定。支持這些條件的環境將使火星火山玄武巖受到限制。

火星的全球狀況可能更中性，在pH值為3.2的溶液中，RNA降解速度甚至更快。

當然，這些結果並不能最終證明RNA是在火星上形成的，尤其是因為地球化學只是一種猜測（一種很有根據的猜測，但仍然是一種猜測）。

然而，結果確實表明這些條件可能存在於火星上，因此我們不能排除「RNA世界假說」是火星進化路徑的可能性。

研究人員在論文中寫道：「未來工作需要進一步限制理論上火星水的組成，以了解可能將金屬積累到與益生元相關濃度的機制。」

「這裡展示的工作突出了金屬和pH值對RNA穩定性的重要性，這些金屬和pH值來自於可變基巖組成和假設的大氣條件，並且增進了我們對地球化學環境，如何影響火星上潛在的「RNA世界」穩定性的理解。」

該團隊的論文可在預印伺服器bioRxiv上找到。

作者: MICHELLE STARR

FY: 小蜜蜂

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