(資料圖片僅供參考)

第一批生命體被認為是數(shù)十億年前在地球上出現(xiàn)的，來自于通常被稱為“原始湯”的富含營養(yǎng)的混合物。基本上，其中包含的分子開始相互反應，這要歸功于一些額外的能量，如雷擊或熱液噴口，直到它們形成基本的有機化合物，然后是氨基酸，然后可以連接成肽和蛋白質(zhì)，最終形成活細胞。

當然，這是一個巨大的過度簡化，而且在這個過程中發(fā)生的具體化學反應仍然很模糊。科學家們通過“烹飪”他們自己版本的“原始湯”進行調(diào)查，基于當時被認為是豐富的東西，并將其暴露在不同的條件下，看看會發(fā)生什么，以及生命的前體可能如何容易產(chǎn)生。

在這項新研究中，斯克利普斯研究所的科學家對他們自己的“原始湯”配方進行了修改，并發(fā)現(xiàn)了一組新的化學反應，使用的是相對簡單的成分，這些成分可能在早期地球上很常見。只需要氰化物、氨、二氧化碳和α-酮酸，研究小組就開始看到“原始湯”中產(chǎn)生了氨基酸。

這四種成分中的每一種都有其作用。α-酮酸是當今活細胞用來制造氨基酸的前體。氨是轉(zhuǎn)化過程所需的氮源。氰化物進行轉(zhuǎn)化，而二氧化碳一直加速它。

該研究的主要作者Ramanarayanan Krishnamurthy說：“我們本來以為要弄清楚這個問題是相當困難的，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它比我們想象的還要簡單。如果你只混合了酮酸、氰化物和氨，它只是在那里。只要你加入二氧化碳，即使是微量的，反應就會加速。”

該小組說，這個過程基本上是氨基酸在活細胞中形成的方式，只是氰化物是酶的替代品，而這些酶在“原始湯”中還不會存在。這種簡單性和與當前生物過程的相似性表明，這比其他假說更有可能成為早期生命的來源，因為其他假說需要更徹底的不同化學。

對化學“湯”的分析顯示，這一過程也產(chǎn)生了副產(chǎn)品--乳清酸。乳清酸是構成DNA和RNA的核苷酸的前體，這表明一系列的生命成分都可能是以這種方式產(chǎn)生的。

Krishnamurthy說：“我們接下來要做的是繼續(xù)探究這種混合物能產(chǎn)生什么樣的化學反應。氨基酸能否開始形成小的蛋白質(zhì)？這些蛋白質(zhì)中的一個能不能回來并開始作為一種酶來制造更多的這些氨基酸？”

這項研究發(fā)表在《自然化學》雜志上。