氰化物隕石帶給地球生命種子？

　　氰化物隕石帶給地球生命種子？

　　今日視點

　　本報記者 劉 霞

　　關於生命起源的一個永恒的謎是，生命是如何從非生物化學過程中産生的？一項最新研究指出，氰化物或許在其中起了重要作用。

　　説到氰化物時，大多數人腦海中浮現的是間諜電影的場景：一個人將藥丸吞下，口吐白沫奄奄一息。但這項新研究稱，氰化物也可能是構成地球生命所需分子必不可少的化合物，它可能“乘坐”隕石來到地球上，參與了氨基酸和鹼基等有機化合物的非生物合成，最終導致地球生命的誕生。

　　據美國趣味科學網站6月28日報道，美國博伊西州立大學邁克爾·卡拉漢帶領團隊進行了一項新研究，對一組特殊的原始隕石樣本進行分析，發現其中均含有氰化物。在現代細菌和古細菌體內名為氫化酶的酶中，他們也發現了同樣類型的結構。這可能表明，地球生命要麼來源於隕石，要麼早期地球的地質情況形成了同樣的氰化物。

　　在隕石中尋找氰化物

　　2011年，卡拉漢和同事發表了一篇論文稱，他們在隕石中發現了核鹼基——一類含氮鹼基。之後，他們開始在太空岩石中尋找氰化物。

　　像鳥嘌呤或腺嘌呤一樣，核鹼基是DNA的基本組成部分。卡拉漢説，核鹼基的化學反應及其母體小行星似乎依賴氰化物作為反應物。但他並不確信能在隕石上找到任何氰化物，即使它們曾經存在過。他説，氰化物具有極強的反應性，很可能在降落到地球之前就已被消耗和轉化完。

　　但研究共同作者、博伊西州立大學分析化學家凱倫·史密斯對此並不認同。

　　於是，他們收集並測試了隕石樣本——大部分在南極洲發現。其中5顆隕石是一種特殊的碳質球粒隕石，被稱為CM球粒隕石，它包含有核鹼基以及其他生物基本構成成分，如氨基酸。其中一塊CM球粒隕石是著名的“默奇森隕石”(Murchison meteorite)，這塊隕石于1969年9月28日降落于澳大利亞維多利亞州默奇森附近。

　　卡拉漢説，令人驚訝的是，每個CM球粒隕石都含有氰化物；而包括據信擁有外星生命證據的火星隕石在內的其他隕石，均不含氰化物。“當你研究這些原始隕石時，就像跳進一台時間機器，你可以回到過去並研究這些古老的材料，然後你會發現這些氰化物與生命和古代生物學的聯繫。”

　　氰化物或參與地球生命起源

　　氰化物似乎已經在太空中存活了數十億年，並且有些來到了冰冷的南極洲。研究人員發現，氰化物和一氧化碳形成配體後與鐵離子結合，在隕石中形成穩定的化合物。卡拉漢説：“這是非常經典的無機化學。”

　　卡拉漢補充説，無論氰化物如何穩定，它也可以從隕石中釋放出來，這使它有望成為生命起源故事中一個有趣的參與者。在地球誕生初期，當太空隕石經常撞擊地球時，水和紫外線“攜手”，可能會讓氰化物從隕石中釋放出來。通過這種方式，隕石讓可用的氰化物增加，使最終産生活細胞的化學反應得以發生並順利進行。

　　卡拉漢説，另外還有一種可能性：早期地球的氰化物可能是在地球上土生土長的。但如果是這樣的話，它可能會以與在隕石上非常相似的方式形成。另一個有趣的驚喜是，隕石中的一氧化碳、鐵和氰化物同地球上一些最古老生命群、古菌和細菌的部分酶之間具有奇怪的相似之處。

　　所有細菌和古細菌都含有氫化酶——通過分解氫氣為細菌和古細菌提供能量的酶。這些酶的活性位點與隕石中的氰化物結構相同，卡拉漢認為，“也許這些隕石化合物是這些活性位點的前體”。

　　這一點目前還沒有得到證實，但研究小組計劃進一步研究隕石化學。他們把希望寄託于美國國家航空航太局(NASA)的“源光譜釋義資源安全風化層辨認”(OSIRIS-Rex)探測器，它將從小行星“貝努”(Bennu)採集樣本並在2023年將樣本送回地球。

　　卡拉漢説，“貝努”可能是一個CM球粒隕石天體。他們將從這些樣品中尋找氰化物，努力揭示“貝努”與已知隕石之間的聯繫，並試圖了解氰化物等前生物化合物的潛在傳遞途徑，這些化合物可能有助於在早期地球或太陽系其他天體上萌發生命。

　　(科技日報北京7月1日電)