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地球上生命或源于檸檬酸循環(huán)

2018-01-11 11:37

地球上的生命到底如何而來？這是人類幾大未解之謎之一。為回答這一問題，美國科學(xué)家提出了一種新理論——檸檬酸循環(huán)，這一過程可能于約40億年前開始，而且隨著時間的推移，參與分子不斷演化。研究發(fā)表在9日出版的《自然·通訊》雜志上。

該研究資深作者、斯克利普斯研究所（TSRI）化學(xué)副教授拉曼納拉亞南·克里希那慕爾博士說：“生命起源問題對我們來說是一個黑盒子，但如果你關(guān)注化學(xué)反應(yīng)，它就不那么令人生畏了。”

研究人員表示，每個需氧有機物，從火烈鳥到真菌，都依賴檸檬酸循環(huán)釋放細胞中存儲的能量。此前，研究人員設(shè)想，早期生命和現(xiàn)代生命的檸檬酸循環(huán)使用同樣的分子，但問題在于，這些生物分子非常脆弱，在地球的頭10億年里根本就不存在，因此循環(huán)中的化學(xué)反應(yīng)也不存在。

新研究認(rèn)為，兩個非生物循環(huán)——HKG循環(huán)和丙二酸循環(huán)，可能攜手啟動了檸檬酸循環(huán)的原始版本，這兩個循環(huán)使用的反應(yīng)與檸檬酸循環(huán)中的a－酮酸和b－酮酸的基本化學(xué)反應(yīng)相同。當(dāng)研究人員進行這些反應(yīng)時，他們發(fā)現(xiàn)，其可以產(chǎn)生氨基酸以及二氧化碳，這也是檸檬酸循環(huán)的最終產(chǎn)物。研究人員認(rèn)為，隨著酶等生物分子的出現(xiàn)，它們可能會在這些基本反應(yīng)中取代非生物分子，從而使反應(yīng)更精細和高效。

克里希那慕爾解釋稱，隨著時間推移，化學(xué)反應(yīng)可能保持不變，只是參與反應(yīng)的分子的性質(zhì)發(fā)生了變化，分子變得更復(fù)雜。而且使這些反應(yīng)更合理可信的是，這些反應(yīng)的中心是一種叫做乙醛酸的分子，研究表明，它可能在早期地球上出現(xiàn)，也是現(xiàn)在檸檬酸循環(huán)的一部分。

克里希那慕爾表示，還需要做更多研究，看看這些化學(xué)反應(yīng)如何能像今天的檸檬酸循環(huán)那樣可持續(xù)。

總編輯圈點

“我是誰？”“我從哪里來？”究竟誰按下了地球生命的啟動按鈕，科學(xué)界仍在根據(jù)各種假設(shè)和線索孜孜探求，但總也摸不到頭。理解生命起源，成了從宇宙探測到海洋深潛，從生物、化學(xué)到考古學(xué)、遺傳學(xué)等科學(xué)研究的終極目的。雖然路漫漫，但在試圖解開謎底的過程中，科技文明就這樣積累起來了。