关于地球上的生命起源，最被广泛接受的一种假说是：在地球早期的某种环境下，比如在存在有机化学物质的原始汤中，生命会从无生命的物质自发地转变为有生命的物质。随着时间的推移，这些前生命化学分子开始形成更复杂的分子，并最终形成具有催化功能的生物聚合物，比如肽和RNA。
长期以来，一些科学家一直怀疑，一些生命起源所必需的有机分子更有可能形成于太空。它们可以通过各种各样的过程到达地球和其他系外行星，比如彗星、陨石、行星际尘粒的吸积，以及小行星的撞击等。
现在，一项发表在《科学进展》杂志上的新研究表明，与在地球上相比，肽的确更容易在太空环境下形成。这意味着这些分子可能是由陨石或彗星带到早期地球上的，也意味着生命也可能在其他地方形成。
生命的构成
蛋白质对生命至关重要，它们几乎支持着生命的所有功能。蛋白质是由氨基酸链组成的大型复杂分子。肽同样是由氨基酸组成的链状结构，它们通常比蛋白质小得多，本身没有足够的活性，只占完整蛋白质的一小部分。肽至少由两个氨基酸组成，但也可以由数百个氨基酸组成。
氨基酸组装成肽是非常重要的一步，因为肽能提供诸如催化或增强对维持生命很重要的反应的功能。它们也是可以进一步组装成早期的膜（能将功能分子限制在细胞状结构中）的候选分子。
然而，虽然肽在生命起源中很可能扮演着至关重要的角色，但在早期的地球环境下，要自发形成肽并不容易。
现在，新的研究揭示了肽是如何形成和组装的，以及是如何出现在地球上的。
生命的步骤
物理学家Serge Krasnokutski是新研究的第一作者。事实上，在这项研究之前，他与合作者就发现，在太空中寒冷的星际介质中，更有利于肽的形成。
具体来说，他们认为，在星际介质条件下，一氧化碳（CO）、碳原子（C）和氨分子（NH₃）可以一起附着在尘埃颗粒的表面。然后，它们可以发生化学反应，形成类似氨基酸的分子。当星际介质中的物质变得更加稠密，尘埃颗粒也开始黏在一起时，这些分子就能够聚集成肽。
但是，在之前的研究中，研究人员认为如果覆盖尘埃颗粒的分子冰中含有水，就会抑制这种肽的形成反应。
在新研究中，研究人员发现，水分子的存在并不是在尘埃颗粒上形成肽的主要障碍。
他们将目光聚焦在一些尘埃盘中的稠密环境上。在这种环境下，水分子更为普遍，它们能在任何生长的颗粒团块表面形成冰。但是，当研究人员在实验室中模拟星际介质中可能发生的反应时发现，尽管肽的形成略有减少，但并没有被完全抑制。
具体来说，他们的分析结果表明，分子冰中水的存在会使肽的形成速度减慢50%，但它们仍在形成。从天文过程发生的时间尺度来看，这种减缓实际上是可以忽略不计的。
而且，当岩石和尘埃结合形成小行星和彗星等更大的天体时，这些天体会升温，从而形成液体，推动了肽在这些液体中的形成。肽的出现可以促进生物分子的进一步形成，并最终导致能开启自然选择的自催化化学。而这一刻，可以被视为是生命系统涌现特征的开始。
生命的普遍性
其实，许多生命的基石，如氨基酸、脂质、糖，都可以在太空环境中形成。过去，科学家已经在陨石中做出了很多相关的发现。由于与在地球上相比，肽能够在太空中更有效地形成，而且由于它们可以在彗星中聚集，因此当它们撞击早期地球时，可能带来了能促进地球生命起源的“原料”。
那么，这是否意味着，生命普遍存在于宇宙？这仍是一个悬而未决的问题。或许宇宙中到处都有生命的基石，但我们仍不知道能够使它们自组装成活的有机体的具体条件为何。当我们知道了这一信息，才有可能更好地回答这个问题。
#创作团队：
编译：不二北斗
排版：雯雯
#参考来源：
https://theconversation.com/crucial-building-blocks-of-life-on-earth-can-more-easily-form-in-outer-space-new-research-228044
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj7179
https://phys.org/news/2024-04-peptides-interstellar-ice-presence-molecules.html
#图片来源：
封面图&首图：CharlVera / Pixabay