一項新的研究表明，普通食鹽可能是生命起源的關鍵

一項新的研究表明，普通食鹽可能是生命起源的關鍵

現代科學中最基本的、無法解釋的問題之一是生命是如何開始的。科學家們普遍認為，早期行星環境中存在的簡單分子被轉化為更復雜的分子，這些分子本可以通過環境的能量輸入幫助啟動生命。科學家們認為早期的地球充滿了各種各樣的能量，從火山噴發產生的高溫到太陽照射下來的紫外線輻射。關於有機化合物在早期地球上是如何形成的最經典的研究之一是Miller-Urey實驗，它向你展示了模擬閃電的放電可以幫助生成各種有機化合物，包括氨基酸，它們是所有生命的基本組成部分。行星環境中另一種重要的能量來源是高能輻射，它具有多種來源，包括鈾和鉀等自然發生的化學元素的放射性衰變。來自日本東京理工大學地球生命科學研究所(ELSI)的易瑞琴和艾伯特·華氏巴赫領導的研究表明，當簡單的化合物與氯化鈉一起暴露在伽馬射線下時，就會產生多種對RNA合成有用的化合物。

這項工作讓我們更接近了解RNA是如何在地球早期非生物狀態下出現的。人們普遍認為RNA是幫助生命起源的候選分子。由於其複雜性，在原始太陽系條件下“從頭開始”製造RNA並非易事。生物學對此非常擅長，因為它經過了數十億年的進化，以驚人的效率完成了這項工作。在生命出現之前，環境中幾乎沒有幫助製造RNA的物質。這些研究人員發現，氯化鈉(或普通食鹽)可以幫助製造RNA所需的構建塊。氯化鈉是一種使海水變鹹的化合物，因此這一過程極有可能發生在包括地球在內的原始行星上。

這項工作最具挑戰性的方面是找出鹽，特別是氯的成分，在這些反應中起著關鍵作用。通常，化學家在他們的反應中忽略氯。當化學家在水中進行化學反應時，很可能至少有一些氯離子在裡面，儘管大多數時候它只是作為一個“旁觀者”無所事事地坐在那裡。它通常在化學家感興趣的反應中並沒有扮演重要的角色，很多時候它只是背景的一部分。但這些研究人員發現，在他們的實驗中並非如此，他們花了一些時間才弄明白。他們最終得出的結論是，作為驅動反應的能量來源的電離輻射會導致氯失去一個電子，變成所謂的“自由基”。顧名思義，氯離子就不再那麼溫和，化學反應也變得更加活躍。一旦氯離子被伽馬射線激活，它就可以自由地幫助構建其他高能量化合物，最終幫助構建複雜的RNA分子。

雖然這些研究人員還沒有把他們的反應一直誘導到RNA，但這項工作表明，現在原則上沒有什麼可以阻止這種情況的發生。現在的問題不在於如何製造製造RNA所必需的所有積木，而在於如何在一個“溫暖的小池塘”裡將它們組合起來，製造出第一批RNA聚合物。其中一個主要的挑戰是理解其他分子，即除了那些對製造RNA很重要的分子以外，是如何影響這個過程的。作者認為這可能是相當“混亂”的化學，因為許多其他分子可能會干擾這一過程，將在同一時間被製造出來。這些其他分子是否會干擾RNA合成，甚至產生有益的影響，是這些學者未來研究的重點。理解非常複雜的化學混合物不僅是生命起源研究的一個挑戰，也是有機化學的一個主要挑戰。