生命的星际云团

DNA的基本组成部分——被称为核基的化合物——在模拟环境中首次被发现,模拟气体星云散布在恒星之间。这项发现发表在《华尔街日报》上

北海道大学的低温科学研究所的Yasuhiro Oba说:“这一结果可能是解决人类基本问题的关键,比如在太阳系的形成过程中,有机化合物是如何存在的,以及它们是如何影响地球上生命的诞生的。”

生命的星际云团

科学家已经发现了一些生命必需的基本有机分子,这些分子在彗星、小行星和星际分子云中的生命开始所必需:巨大的气体云散布在恒星之间。人们认为这些分子可能在四十亿年前通过陨石撞击到达地球,为提供生命的化学鸡尾酒提供关键成分。了解这些分子是如何形成的对了解生命起源至关重要。

DNA和RNA的基本结构单位称为核苷酸,由核酸碱基、糖和磷酸基团组成。以前的研究模仿星际分子云中的预期条件,检测到了糖和磷酸盐的存在,但没有发现核基。

生命的星际云团

现在,北海道大学、九州大学和日本海洋地球科学技术厅(jamstec)的大田康弘和同事们已经使用先进的分析方法来探测模拟星际云环境中的基本核碱基。

研究小组在超高真空反应室中进行了实验。水、一氧化碳、氨和甲醇的气体混合物在温度为263℃的温度下连续地供应到宇宙尘埃模拟物上。两个氘放电灯连接到室提供真空紫外线,以诱导化学反应。该过程导致在室内的尘埃模拟物上形成冰冻膜。

研究小组使用高分辨率质谱仪和高效液相色谱仪,分析将底物加热至室温后在其上形成的产物。这些技术工具的最新进展使他们能够检测核碱基胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤、黄嘌呤和次黄嘌呤的存在。他们还检测出了构成蛋白质的氨基酸,以及同一产品中的几种二肽或氨基酸二聚体。

生命的星际云团

研究小组怀疑,过去模拟星际分子云环境的实验将产生核碱基,但所用的分析工具不够灵敏,无法在复杂混合物中检测到它们。

“我们的发现表明,我们复制的过程可能导致生命分子前体的形成,”Yasuhiro Oba说。研究结果可以提高我们对太空化学演化早期阶段的认识。”


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