據英國《獨立報》網站9月3日報道,科學家已經證明,一種獨特的“鹽的混合物”——在存在火山岩裂隙引發的熱流的情況下——可能是如何促使地球上首個自我複製的分子形成的。
報道稱,早前的研究曾假設,原始地球可能是一個“核糖核酸(RNA)世界”,其中的RNA“湯”可轉變為不同形式並加速各種反應。此前的研究還表明,RNA分子可以催化其他RNA鏈的複製,並促使自我維持的分子氣泡形成。
然而,仍有待研究的是形成這種“原始湯”的條件範圍,以及在早期地球上存在這種條件的地方。這是因為,RNA分子需要特定的化學條件才能正確地摺疊成能發揮催化劑作用的形式。
科學家們在一份宣告中說,為了讓RNA正確摺疊,鎂和鈉鹽濃度需要達到非常特定的水平,而後者的濃度即便略高,也可能令RNA錯誤摺疊。
報道稱,上週發表在英國《自然·化學》月刊上的這項研究的評估物件是,在約40億年前的早期地球提供的條件下,上述重要的鹽平衡是如何實現的。
研究報告的作者之一、慕尼黑大學的克里斯托夫·馬斯特解釋說:“我們已經證明,在自然條件下,玄武岩和簡單的對流相結合可以產生鎂和鈉離子之間的最優關係。”
在這項研究中,科學家們在實驗室中合成玄武岩玻璃。然後,他們分析了在不同條件下——比如不同溫度或不同的玄武岩晶粒大小——從這種地質材料中提取的鎂和鈉數量。
他們發現,他們合成的玄武岩玻璃的鈉含量明顯高於鎂,而鎂的濃度遠遠低於RNA維持自我複製化學氣泡所需的水平。
馬斯特說:“然而,在加入熱流後,這種情況發生了很大的變化。”
報道稱,科學家們現在認為,作為玄武岩玻璃的特徵,窄孔和裂縫可能提供了溫度梯度,能引發對流熱流以及鹽離子流。
研究人員說,這些孔隙所形成的溫度梯度可能最終導致鎂離子的區域性濃度比鈉離子的區域性濃度高得多——為RNA世界的蓬勃發展提供了完美的環境。
來源:參考訊息網