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我们身体里的每一个细胞,真的都是地球自家出产的吗?
那些让生命得以延续的小小分子,会不会其实是从几十亿公里外搭车来的?
今年3月,一篇登在《自然天文学》上的论文让不少天体化学家又坐不住了。
日本研究团队在"龙宫"小行星带回的样本里,找到了组成DNA和RNA的全部五种核碱基。
这是人类第二次在小行星样本里凑齐这一整套"生命字母"。
往前倒一年,2025年1月,北海道大学和美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的联合团队就已经宣布过类似的发现。
那回他们分析的,是冥王号任务从小行星"贝努"运回的黑色颗粒。
两次的结论几乎一模一样:构成遗传密码的那套零件,在太空里就已经凑齐了。
把时间线再往前拨一拨。
"龙宫"的样本是日本"隼鸟2号"探测器送回来的。
那艘探测器2014年从种子岛升空,2018年6月飞到小行星附近,先打了个金属弹,激起一团碎屑,再把黑色颗粒收进密封舱。
2020年12月,样本舱降落在澳大利亚沙漠,被专机运回筑波的无菌实验室。
总共几克的灰黑色粉末,牵动了全世界上百位研究者。
研究人员打开那几克颗粒,一头扎进分析仪器。
他们先找到了多种氨基酸,接着又检出了一类叫"益生元有机物"的东西。
氨基酸是组蛋白质用的砖,蛋白质又撑起毛发、肌肉和各种酶。
一颗飘在太空里的小石头,兜里居然装着地球生命赖以搭建身体的最基础材料。
参与研究的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心科学家德沃金后来在采访里说,龙宫样本里氨基酸的分布,和一些富含碳的碳质陨石非常接近。
那类陨石的母体,在太空中被水"泡过"很久。
九州大学的奈良冈浩补了一个让人起鸡皮疙瘩的细节。
龙宫表面几乎没有大气,白天被太阳直接烤,还一直挨着紫外线和宇宙射线。
奈良冈浩推测,是最外层那层薄薄的颗粒像一副盾牌,替下面的分子挡掉了大部分辐射。
生命的化学种子,可能比大家想象的更皮实。
"龙宫"并不是第一个送来线索的信使。
真正把这个话题捅开的,是1969年9月砸在澳大利亚默奇森镇的那块陨石。
那天上午一声巨响,火球划过天空,碎片落在田埂和屋顶上,空气里飘着一股刺鼻的怪味,像甲醇混着吡啶。
镇上的孩子还跑去捡,当新鲜玩意拿回家。
那时候谁也没想到,这块臭烘烘的石头会让化学界翻天覆地。
石头被送进实验室切开那一刻,化学家都愣住了。
里面居然藏着七十多种氨基酸。
甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸,这些地球生物用来造蛋白质的老熟人全在。
地球上的生物有个古怪的偏好,身体里的氨基酸几乎全是左旋的。
可默奇森陨石里的那批,左旋和右旋大体对半。
这种不偏不倚,只会出现在没有生命参与的化学反应里。
故事到这儿还没完。
2022年,北海道大学的团队用更灵敏的质谱又把这块老石头翻出来重做了一遍。
这回他们揪出了胞嘧啶和胸腺嘧啶。
加上之前已经确认的腺嘌呤、鸟嘌呤和尿嘧啶,默奇森陨石里竟然也凑齐了DNA和RNA用的全部五种碱基。
目光再挪到彗星上。
欧洲航天局2004年发射了"罗塞塔"号,一路追着一颗叫67P的彗星跑了十年。
2014年11月,小小的着陆器"菲莱"摇摇晃晃落到彗核表面,还蹦了两下,差点飘走。
"罗塞塔"在彗星周围的尘埃和气体里,捕捉到了甘氨酸,也就是最简单的那种氨基酸。
更让人兴奋的是,它还测到了磷。
磷在生命里不是跑龙套的,DNA双螺旋的骨架离不开磷酸基团,相当于撑住整条螺旋的脊梁骨。
为什么要盯着这些天外来石看?
得把时钟拨回四十五亿年前,看看那会儿的地球是什么样子。
地表就是一锅翻滚的岩浆,温度高得吓人,没有液态水,大气里全是硫化氢、氨气这类呛人的东西。
一直到大约四十亿年前,情况才有所松动。
那时候太阳系的轨道并不太平,木星和土星之间的一次动荡,把外围的小行星和彗星一股脑甩进了内太阳系。
地球、月球、火星都被砸得坑坑洼洼。
天文学家把这段时间叫做"晚期重轰炸期"。
那几亿年的轰炸给地球留下了两份礼物。
一份是水,今天海洋里不少水,可能就来自当年融化的彗星和小行星。
另一份是种子,数不清的有机分子跟着这些天外来客落进了原始海洋。
把这些线索拼在一起,一个让人头疼的问题就冒了出来。
地球大约在三十九亿年前才真正冷却下来,有了地壳,也有了液态水。
可目前最早的生命痕迹,大约出现在三十七亿年前。
英国天文学家霍伊尔曾经打过一个经典比方:让无机物自己乱撞出一个能用的DNA分子,就像一阵大风刮过废品堆积场,刚好拼出一架能飞的波音747。
概率低到让人想放弃算。
可假如那些零件早就在太空里备好,掉下来直接泡进原始海洋,事情就顺多了。
四十亿年前的火星并不是今天这副红褐色的死相,那时候它有海洋,大气也更厚。
1996年8月,时任美国总统克林顿还为一块编号ALH84001的火星陨石专门开过记者会。
那场发布会在当时轰动一时,报纸上到处都在讨论这块小石头。
这块陨石大约在一千六百万年前被一次撞击打离火星,在太空里漂了很久,最后掉进了南极的冰盖。
有人认为那是火星远古微生物的化石。
这个判断到今
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