地球早期生命可能从毒温泉开始 研究有助在恒星空岛其他星球上寻找生命形式
地球早期生命可能源自“毒温泉”：研究新发现揭示生命起源之谜并指向在宇宙探索中可能发现生命的场所
（qiwen报道）据新浪科技消息，国外最新研究表明，地球早期生命可能起源于看似恶劣的“毒温泉”。这些温泉环境，如美国加州拉森火山国家公园的“邦帕斯地狱”，提供了生命起源的潜在场所。这些可怕的地形特征对于理解地球上复杂分子的形成过程具有重要意义，并有助于我们在恒星空岛的其他星球上寻找生命形式。
想象一下，“邦帕斯地狱”的景象：地面处于沸腾状态，空气中弥漫着臭鸡蛋气味，气泡从泥坑中喷涌，释放出黏稠液体的爆裂声。正是这样的极端环境，可能促进了早期生命的诞生。科学家认为，这样的高温温泉可能促进了化学反应，使得简单分子在此连接在一起，迈出了向复杂生命的第一步。
科学家们的研究焦点不仅限于陆地温泉。海底深处的热液喷口也是另一大研究热点。在海底热液喷口，富含矿物质的热水从海底裂缝中翻滚而出。这样的环境同样被认为有可能促进了物种的起源。当研究人员争论地球生命的最初诞生地时，这项最新研究为他们的理论提供了有力支持。美国加州大学圣克鲁兹分校的天体物理学家娜塔莉·巴塔哈表示，了解地球生命的起源可能为寻找地外生命提供重要线索。美国宇航局艾姆斯研究中心的化学家威诺娜·维康特雷也表示，这项研究对未来星空探索具有重大意义。
温泉环境中的生命形态如何演化？生命的组成依赖于几种基本元素和介质，以及为这些反应提供能量的来源。在地球上，这些元素和介质存在于陆地温泉中，这里是一些顽强物种的家园。例如，“大沸泉”虽然温度高达77摄氏度，但微物种仍然设法在这里生存下来。这样的生存环境可能与地球早期环境非常相似，因此这些生命形式可能与地球早期生命有密切关系。随着研究的深入，科学家们发现了微物种垫的存在，这些由微物种构成的群落遍布全球的地热区域。叠层岩的证据也表明了地球早期生命的可能起源地。加州大学圣克鲁兹分校的物种物理学家大卫·德默的研究也支持了温泉起源论的观点。他发现地球温泉可以产生类似气泡的囊泡结构，这些结构可能是现代细胞的祖先前体。科学家们还认为冰岛的布拉佛温泉是早期地球上可能形成生命的环境之一。在理论上进行验证的过程中，天体物种学家布鲁斯·戴默采用计算机科学方法来解决生命起源问题并与德默合作测试温泉条件能否促使凝聚反应的发生。这一系列的研究成果让我们对地球生命的起源有了更深入的认识，同时也为我们提供了寻找外星生命的线索和启发。这些发现为我们描绘了一幅关于宇宙生命起源和演化的宏大画卷，让我们对宇宙中的生命充满无限的遐想与期待。当温泉的水花飞溅时，其内部的分子在蒸发过程中会发生凝结反应并逐渐连接起来。随着不断的溅射，更多的分子被加入到这一过程中，这些分子在液体再次蒸发时进一步冷凝。这种反复的润湿和蒸发过程形成了一个分子链。
在2018年，戴默在新西兰一处活跃的地热区域进行了一项引人注目的实验，该实验地点被称为“地狱之门”。他准备了含有RNA链构建成分的小瓶，这些成分包括四种RNA构建块中的两种核苷酸。戴默将这些小瓶放置在接近沸腾的热液池中，并模拟了原始地球时而湿润、时而干燥的环境。通过注入酸性温泉水，使小瓶经历干燥和再次湿润的循环。当这些瓶子被带回实验室时，发现其中包含了长达100-200个核苷酸长度的RNA链。
这项研究成果发表在《天体物种学杂志》上，表明温泉环境中可以形成复杂的分子，从而支持了地球生命可能在这种环境中起源的假设。几年后，达默和德默以及他们的同事重返“地狱之门”，以验证这一发现，并进行了更多关于干湿循环的研究。
与此化学家尼古拉斯·胡德则从另一个角度探索了生命起源的问题。他研究了DNA和RNA核苷酸是如何连接的，并认为这些分子在陆地上通过凝结反应连接在一起的可能性更高，特别是在经历干湿循环的环境中。胡德指出，尽管潮湿、高温的环境被认为是生命起源的可能场所，但这些环境中的一些反应并不利于化学键的形成。他认为：“最佳的起源地点可能是炎热干燥的地方。”一些深海热液喷口提供了既潮湿又温暖的环境，为生命的诞生提供了可能。
在深海底部的热液喷口附近，加热的水喷涌而出，融入海水中。这些环境可能非常极端，有的热液喷口温度极高，但也可能存在温度适宜的热液喷口，如大西洋的“遗失之城”。这里的石灰岩烟囱是某些微生物的家园，它们以蛇纹岩化的化学反应产物为食。这些化学反应使得从喷口流出的水具有更高的碱性，并含有高浓度的正电荷氢离子。水下热液喷口的化学反应在模拟实验中被复制出来，证明某些环境条件下RNA核苷酸能够连接成短链。虽然这一过程与陆地上的温泉环境有所不同，但它提供了一个可能的场景来解释地球生命的起源。潜在的问题是海洋的浩瀚性会稀释分子，而且咸海水会抑制分子连接在一起的反应。尽管如此，深海热液喷口的特殊环境仍然为探索地球生命的起源提供了重要线索。针对德默的热温泉理论，学术界亦有所质疑。美国宇航局艾姆斯研究中心的天体物种学家大卫·德斯马拉斯指出，DNA和RNA链虽由磷酸盐和糖分子交替组成，但糖在温泉环境中极为不稳定。
对于水下是否存在“干-湿循环”，犹他大学海洋微物种学家比尔·布雷泽尔顿认为目前尚无法过早下定论。他提出，在海底喷口处可能会有水的保存，随后因火山口消耗水进行蛇纹岩化反应，生成其他分子，这样的脱水循环在海底岩石中或许存在。
关于地球生命的孕育起源，科学家们至今仍然无法确定。地球早期的大部分地质记录已经消失，除了温泉和深海喷口等地方，还有许多关于生命起源的假说。最新的研究指出，小行星碰撞可能将过热海水带入地壳，产生类似温泉的水热系统。对此，德斯马拉斯认为早期生命可能经历了许多坎坷之路，才能得以孕育繁衍。
在研究地外生命的过程中，科学家们正利用所学知识分析生命在地球上何时何地起源发展，这些知识或许能为地球之外寻找物种特征提供指引。一些恒星空岛的星球被发现有诡秘的生命形式存在的可能。加州大学圣克鲁兹分校的科学家巴塔哈指出，美国宇航局对木星的第二个卫星和土星的第二个卫星的冰封表面之下是否存在生命深感兴趣。这两颗卫星表面之下可能存在含盐液态海洋。
土星的第二个卫星表面冰冻层有时会喷涌出水蒸气，这些水蒸气含有碳、氮和氧的化合物。美国宇航局的“卡西尼号”飞船所拍摄的画面显示，这些羽流中的氢是冰下海洋热液活动的证据，与地球上的深海喷口相似。这些卫星除了存在液态水之外，其表面还会喷射水柱，显示存在热液活动。巴格认为，即使是一颗冰冷的卫星，也会经历冰的冻结和融化过程。有必要在恒星空岛中寻找任何可能促进脱水振荡的环境条件。尽管火星和某些极端环境有所不同，多个国家的火星探索计划仍致力于寻找火星上远古生命的迹象。美国宇航局的“毅力号”火星车将于2021年2月登陆火星耶泽洛陨坑进行寻找远古生命的工作。
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