日本团队新研究:陨石中首次发现核酸主要成分嘧啶碱基
探索小行星龙宫样本揭示地外有机分子进化奥秘
科学家们一直对陨石中嘧啶碱基的多样性充满好奇。最近,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)从“龙宫”小行星采集的样本以及美国国家航空航天局(NASA)从“贝努”小行星采集的样本,为科学家们揭示了地外有机分子的进化奥秘。这些珍贵的样本为我们理解宇宙中的生命起源提供了新的线索。
在最新一期国际学术期刊《自然-通讯》上发表的一篇研究中,日本北海道大学和日本海洋科学技术中心(JAMSTEC)的研究团队指出,构成DNA和RNA的关键成分——嘧啶碱基可能是由富碳陨石带到地球的。这些碱基是构成核酸的重要结构单元,对于生命的存在至关重要。
此前,科学家们已经在碳质球粒陨石中检测到了碱基的存在。DNA和RNA中包含两种类型的碱基:嘧啶和嘌呤。嘧啶包括胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶,而嘌呤则包括鸟嘌呤和腺嘌呤。这些碱基对于生命的形成和演化具有至关重要的作用。
研究团队发现,包括碱基在内的一系列外源陨石有机物,可能在地球早期的后期重轰炸期(或称“月球灾难”)被运送到地球上。这些有机物的涌入对地球原始阶段的化学演化产生了重要影响。尽管科学家已经在陨石中发现了嘌呤碱基的存在,但碱基的种类一直被认为是单一的。这一状况如今得以改变。
北海道大学的大场康弘及其同事使用先进的分析技术,针对碱基进行优化的小规模量化分析,成功检测到除了之前已知的嘌呤碱基外,还有嘧啶碱基及其异构体的存在。这些化合物在富碳陨石中的浓度与模拟太阳系形成前的实验预测相吻合。这表明这些化合物可能是在星际介质中通过光化学反应产生的,随后在太阳系形成过程中融入了小行星并最终通过陨石抵达地球。这些化合物可能为早期地球的DNA和RNA的构建提供了模块。这一发现为我们理解生命的起源提供了新的视角和思路。论文链接:[论文链接占位符]。