生物化學(xué)家大衛(wèi)·迪默的新書探討了生命的起源
在他的新書《裝配生活》中,大衛(wèi)·達(dá)默爾挑戰(zhàn)了關(guān)于生命始于海洋的共識(shí),并根據(jù)他的研究提出了另一種場(chǎng)景,即生命始于淡水溫泉。
德梅爾是加州大學(xué)圣克魯斯分校生物分子工程的研究教授,他從20世紀(jì)80年代初就開始研究生命的起源。裝配生命(牛津大學(xué)出版社,2019年)探索如何在地球和其他宜居行星上開始生命。
自從深海熱液噴口的發(fā)現(xiàn)和它們居住的不尋常的生命形式以來,許多研究人員一直把重點(diǎn)放在這些環(huán)境上,作為地球上生命起源的可能地點(diǎn)。但是,德梅爾的研究表明,生命起源于咸水的觀點(diǎn)存在重大問題。
德梅爾說:“我們提出了一個(gè)替代方案,即生活始于40億年前從全球海洋中出現(xiàn)的與火山陸塊有關(guān)的淡水溫泉。
根據(jù)Deamer的說法,溫泉環(huán)境提供了幾個(gè)重要的特性..由隕石輸送到地球表面的有機(jī)化合物可能在小池和池塘中積累。當(dāng)水從這些池中蒸發(fā)時(shí),礦物表面會(huì)形成一層極其濃縮的化合物。
德梅爾說:“如果化合物能發(fā)生反應(yīng),這就是它發(fā)生的地方?!盁o論是在實(shí)驗(yàn)室還是在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中,我們都證明了RNA樣聚合物是在這些條件下由單核苷酸合成的。此外,如果存在脂質(zhì),聚合物就會(huì)被包裹起來,形成微觀的原生細(xì)胞。
他說,多次的潤(rùn)濕和干燥循環(huán)使“原生細(xì)胞”有機(jī)會(huì)變得越來越復(fù)雜,最終它們開始進(jìn)化。德梅爾和他的同事在實(shí)驗(yàn)室里建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),模擬火山溫泉的濕干循環(huán)。他們還在世界各地的火山遺址進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),包括夏威夷、冰島、堪察加(位于俄羅斯東部)、新西蘭和加州的拉森山。
“據(jù)我所知,沒有其他研究生命起源的人敢于走出實(shí)驗(yàn)室,看看他們的實(shí)驗(yàn)是否真的能在像地球前生物那樣的條件下進(jìn)行,但這正是我們正在做的,”德默爾說。
他的發(fā)現(xiàn)不僅與了解地球上的生命有關(guān),也與尋找其他行星上的生命有關(guān)。例如,土星的衛(wèi)星恩克拉多斯和木星的衛(wèi)星歐羅巴的冰面下存在海洋的證據(jù)導(dǎo)致人們猜測(cè)這些地下海洋中可能存在生命。然而,根據(jù)Deamer的說法,由于沒有火山活動(dòng)和干濕循環(huán),這是不可能的。
然而,火星是一個(gè)不同的故事?!拔覀冾A(yù)測(cè),30多億年前,火星確實(shí)有海洋和火山,就像當(dāng)時(shí)的地球一樣。如果生命可以從地球上開始,它也可以從火星開始,”他說。
《裝配生命》是Deamer關(guān)于生命起源的第二本書,擴(kuò)展了他在《第一生命》(First Life)中介紹的觀點(diǎn),該書于2011年由UC Press出版。他曾于2011年至2014年擔(dān)任國(guó)際生命起源研究會(huì)會(huì)長(zhǎng)。