據(jù)美國《大眾機(jī)械》月刊網(wǎng)站4月19日報道，科學(xué)家不斷嘗試尋找地球上生命的確切起源。一種主流理論是，生命源自地球早期海洋的化學(xué)過程。水、碳和氫等簡單的化學(xué)前體會混合和結(jié)合，直至形成脫氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）和蛋白質(zhì)等復(fù)雜的聚合物，而這些聚合物是生命的構(gòu)成材料。
但科學(xué)家們?nèi)栽诘却嘘P(guān)化學(xué)成分能夠自發(fā)地組裝、被包裹在薄膜中并分裂的證據(jù)。換句話說，早期生命的化學(xué)過程與隨后的生物學(xué)過程之間仍然缺少聯(lián)系。
資料圖片（視覺中國）
近年來，一種名為“團(tuán)聚體”的新型無膜細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了一些想法。團(tuán)聚體基本上是由溶解在水中的蛋白質(zhì)和核酸的混合物形成的微小液滴。這些聚合物不受薄膜的束縛，而是被其成分的物理性質(zhì)維系在一起?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，它們在活細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮著重要作用，例如在基因表達(dá)等過程中。
尋找生命起源的科學(xué)家們甚至開始猜測，團(tuán)聚體會不會在生命的出現(xiàn)過程中發(fā)揮了作用。例如，在原始海洋中，它們可能以物理方式把提供生命的化學(xué)物質(zhì)集中起來。雖然很難想象，但這些過程可能隨后創(chuàng)造出新的生命形式。隨著時間的推移，它們會繁衍和演化成無數(shù)生物，讓數(shù)億年后的“進(jìn)化論之父”達(dá)爾文大為驚嘆。
澳大利亞新南威爾士大學(xué)生物物理學(xué)家安娜·王（音）對《大眾機(jī)械》月刊說：“我認(rèn)為達(dá)爾文的‘溫暖的小池塘’會非常稀釋。找到一種方法來聚集分子，讓它們相互碰撞并開始反應(yīng)，這可能真的很重要?！?/p>
王說，為了證明這些液滴具有生命能力，科學(xué)家需要展示它們能夠自我組合并增殖——兩者都是生命的決定性特征。現(xiàn)在，日本廣島大學(xué)的一個科學(xué)家團(tuán)隊(duì)做到了這一點(diǎn)。
相關(guān)實(shí)驗(yàn)去年底發(fā)表在英國《自然·通訊》雜志上。研究人員在水溶液中加入名為“硫酯”的簡單有機(jī)分子，并在顯微鏡下觀察這些微小液滴的形成。大約一個小時后，這些化學(xué)構(gòu)件開始結(jié)合在一起，形成肽。這些肽聚在一起，形成約1微米大小的液滴，這個大小相當(dāng)于一粒塵埃。這些液滴就像玻璃上的凝結(jié)物，隨著溶液中添加的化學(xué)前體不斷增多，液滴的大小和數(shù)量也在增加。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明，這些液滴能夠自發(fā)形成。
為了讓這些液滴分裂，科學(xué)家使用了一定的機(jī)械力，把溶液擠出注射器。這種運(yùn)動模擬了可能存在于海洋中的力量，例如波浪撞擊多孔的巖石。一旦溶液穿過注射器，液滴就會分裂。研究報告第一作者松尾宗征說：“這項(xiàng)研究證實(shí)，原始的生長和分裂是可以實(shí)現(xiàn)的。”
后來，為了證明這些液滴可能以何種方式結(jié)合遺傳物質(zhì)，科學(xué)家在液滴混合物中加入被熒光標(biāo)記的核酸和脂質(zhì)。他們發(fā)現(xiàn)，這些原始細(xì)胞吸收了這些分子。
在廣島大學(xué)研究應(yīng)用化學(xué)的松尾說：“我們發(fā)現(xiàn)，這些不斷生長的液滴自發(fā)地用RNA和脂質(zhì)豐富自己——這令人震驚?！?/p>
沒有參與此項(xiàng)研究的日本地球生命研究所化學(xué)家、生命起源研究者托尼·齊亞說：“這篇論文試圖填補(bǔ)我們對原始化學(xué)如何形成原始生命的理解中存在的空白。它向我們表明，在某些情況下，化學(xué)物質(zhì)可能聚集在一起，產(chǎn)生類似于生物功能的東西?！?/p>
然而，齊亞警告說，我們對早期地球的確切條件還不夠了解，因此無法得出明確結(jié)論。
他說，我們需要進(jìn)行更多的研究才能獲得更好的了解。他說：“這篇論文試圖填補(bǔ)這一空白，但我認(rèn)為這一空白是單靠任何一篇論文都無法填補(bǔ)的?！辈贿^，這篇論文展示了生命無中生有的一種可能性。
松尾說，接下來，他希望將這種液滴實(shí)驗(yàn)與其他實(shí)驗(yàn)結(jié)合，或許可以證明RNA是如何自我復(fù)制的，以及細(xì)胞是如何獲得其脂膜結(jié)構(gòu)的。這兩件事——不斷繁殖的基因和包裹基因的方法——結(jié)合起來，對于我們今天所知道的這種生命的形成至關(guān)重要。
來源：參考消息網(wǎng)
