生命的星際雲團

DNA的基本組成部分——被稱為核基的化合物——在模擬環境中首次被發現,模擬氣體星雲散佈在恆星之間。這項發現發表在《華爾街日報》上

北海道大學的低溫科學研究所的Yasuhiro Oba說:“這一結果可能是解決人類基本問題的關鍵,比如在太陽系的形成過程中,有機化合物是如何存在的,以及它們是如何影響地球上生命的誕生的。”

生命的星際雲團

科學家已經發現了一些生命必需的基本有機分子,這些分子在彗星、小行星和星際分子云中的生命開始所必需:巨大的氣體雲散布在恆星之間。人們認為這些分子可能在四十億年前通過隕石撞擊到達地球,為提供生命的化學雞尾酒提供關鍵成分。瞭解這些分子是如何形成的對了解生命起源至關重要。

DNA和RNA的基本結構單位稱為核苷酸,由核酸鹼基、糖和磷酸基團組成。以前的研究模仿星際分子云中的預期條件,檢測到了糖和磷酸鹽的存在,但沒有發現核基。

生命的星際雲團

現在,北海道大學、九州大學和日本海洋地球科學技術廳(jamstec)的大田康弘和同事們已經使用先進的分析方法來探測模擬星際雲環境中的基本核鹼基。

研究小組在超高真空反應室中進行了實驗。水、一氧化碳、氨和甲醇的氣體混合物在溫度為263℃的溫度下連續地供應到宇宙塵埃模擬物上。兩個氘放電燈連接到室提供真空紫外線,以誘導化學反應。該過程導致在室內的塵埃模擬物上形成冰凍膜。

研究小組使用高分辨率質譜儀和高效液相色譜儀,分析將底物加熱至室溫後在其上形成的產物。這些技術工具的最新進展使他們能夠檢測核鹼基胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤、黃嘌呤和次黃嘌呤的存在。他們還檢測出了構成蛋白質的氨基酸,以及同一產品中的幾種二肽或氨基酸二聚體。

生命的星際雲團

研究小組懷疑,過去模擬星際分子云環境的實驗將產生核鹼基,但所用的分析工具不夠靈敏,無法在複雜混合物中檢測到它們。

“我們的發現表明,我們複製的過程可能導致生命分子前體的形成,”Yasuhiro Oba說。研究結果可以提高我們對太空化學演化早期階段的認識。”


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