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麦克马斯特大学的科学家和德国的马克斯普朗克研究所都说,地球上的生命开始于3.7至45亿年前的一段时间,在陨石溅出并将必要元素浸入温水的小池塘之后。他们的计算表明,湿和干循环将池塘营养丰富的肉汤中的基本分子结构块结合成自我复制的RNA分子,构成了地球上生命的第一个遗传密码。

研究人员根据天文物理学,地质学,化学学,生物学等学科的深入研究和计算绘图。虽然达尔文以来一直存在着“温暖的小池塘”概念,但现在研究人员已经通过大量循证计算证明了它的合理性。

麦克马斯特的起源研究所及其物理和天文学系的主要作者本·柯德·皮尔斯和拉尔夫·普德里茨说,现有的证据表明,当地球仍在形成时,人类就开始生存,大陆从海洋出来,陨石袭击了地球 - 包括那些拥有生命基础的建筑物 - 没有保护臭氧来过滤太阳的紫外线。

皮尔斯说:“以前没有人实际运行计算。” “这是一个很大的开始,这是非常令人兴奋的。”

“因为有这么多不同领域的这么多的投入,所以这一切都是悬在一起的,”普德里茨说。“每一步都自然而然地引导到下一个阶段,让所有人都清楚地看到最后的一切,就是说有一些正确的事情。”

他们的工作与Max Planck天文学研究所的合作者Dmitry Semenov和Thomas Henning一起发表在美国国家科学院学报上。

“为了了解生命的起源,我们需要了解数十亿年前的地球,正如我们的研究显示,天文学提供了重要的答案,我们的太阳系形成的细节对于马克斯·普朗克天文学研究所的Thomas Henning和另外一位合着者说,

作者说,生命的火花是RNA聚合物的产生:由陨石交付的核苷酸的基本组成部分,在池塘水中达到足够的浓度,并在水位下降并通过沉淀,蒸发和排水循环而上升时粘合在一起。纸张说,湿和干燥条件的组合对于粘合是必要的。

在某些情况下,研究人员认为,有利的条件是通过从其环境中吸取其他核苷酸,使其中的一些链折叠并自发复制,实现了生命定义的一个条件。那些聚合物是不完美的,能够通过达尔文进化来改善,达到其他条件。

Pearce说:“这就是化学实验起源的圣杯。

这种基本的生活形式将会导致DNA的最终发展,更高生活形式的遗传蓝图将会演变得更晚。世界将只有基于RNA的生命才能生存,直到DNA发展。

“DNA太复杂,不能成为生活的第一个方面,”Pudritz说。“它必须从别的东西开始,那就是RNA。”

研究人员的计算表明,在数千个池塘中存在必要的条件,生物形成的关键组合在这样的池塘中比在热液喷口中更有可能聚集在一起,而主要的对手理论认为生命开始在海底地带发生裂缝,生活中的元素聚集在热水中。新文章的作者认为,这样的条件不可能产生生命,因为形成RNA所需的键合需要湿循环和干循环。

计算也似乎消除了作为生命中生成核苷酸的来源的空间尘埃。研究人员确定,尽管这样的粉尘确实带有正确的材料,但它们并没有将它们沉积在足够的浓度上来产生生命。当时在太阳系生命的早期,陨石更加普遍,可能会落在成千上万个池塘中,带来了生命的积木.Pearce和Pudritz计划明年将理论放在考验之中麦克马斯特打开其生命之源实验室,将在密封环境中重新创建预生命条件。

Pudritz说:“我们很高兴能够组合一个理论论文,结合所有这些线索,做出明确的预测,并提供清晰的想法,我们可以向实验室提供。