地球上第一批生物是如何摻入關(guān)鍵磷元素的？這一直是研究人員的困境，但現(xiàn)在，夏威夷大學(xué)Mānoa物理化學(xué)家認(rèn)為，流星訪客可能是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

磷是構(gòu)成所有生物體的分子關(guān)鍵元素，并幫助形成DNA分子骨架、細胞膜(磷脂)，甚至骨骼和牙齒。然而，地球上的大多數(shù)磷都被束縛在一種不容易釋放或接近的狀態(tài)中，現(xiàn)代生物已經(jīng)進化到能夠從水中提取有限的磷。

夏威夷大學(xué)Mānoa物理化學(xué)家與其他科學(xué)家合作研究表明，烷基膦酸是唯一已知含磷有機化合物的外星來源，并在Murchison隕石上運送到地球，可能是可溶性的早期來源，有機磷可用于地球上的第一批生命。使用先進的基于激光探測技術(shù)，在夏威夷大學(xué)的W.M.凱克天體化學(xué)實驗室，可以識別新形成的分子。發(fā)現(xiàn)烷基膦酸可以在冰冷的外太空冰中產(chǎn)生，這些冰最終會被并入太空碎片中，比如墜落或撞擊地球的隕石和彗星。

外星冰和太空碎片

烷基膦酸這條路線成為地球上第一批生命存在的途徑。這是一項重要的發(fā)現(xiàn)，因為它將磷元素的生命起源與數(shù)十億年前的太空冰聯(lián)系了起來。也為理解生命起源提供了一個重要組成部分。前夏威夷大學(xué)Mānoa研究生Andrew M. Turner和Matthew Abplanalp以及博士后研究員Alexandre Bergantini，Robert Frigge和Cheng Zhu以及UHMānoa化學(xué)教授Ralf I. Kaiser等的研究發(fā)表在了《科學(xué)進展》上。

研究烷基膦酸是如何在深太空的冰凍環(huán)境中形成，研究人員利用磷化氫、水和甲烷(都是在深太空中探測到的分子)創(chuàng)建了外太空冰模型，并將冰置于復(fù)制低溫分子云中的溫度和能量暴露條件下。很久以前，隕石和其他太空物質(zhì)，如彗星撞擊，會把這些烷基膦酸帶到地球上，使它們在原始地球上生命出現(xiàn)時可用。也許這些化合物是向更復(fù)雜生物相關(guān)分子邁出的中間一步，這些分子是在沒有生命的情況下產(chǎn)生。

目前的實驗極大地促進了我們對迄今為止，在隕石中檢測到唯一有機磷分子是如何在深太空中形成的認(rèn)識，從而限制了在低溫外太空冰中合成烷基膦酸的分子復(fù)雜性。目前研究中烷基膦酸的鑒定表明，與生命起源有關(guān)含磷更復(fù)雜的生物分子可能在星際冰中形成。

博科園｜研究/來自：夏威夷大學(xué)馬諾阿分校

參考期刊《科學(xué)進展》

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