德國杜塞爾多夫大學研究人員發(fā)現(xiàn)生命起源的幕后推手——氫氣

2025-11-22 14:04:24 分類：熱點 閱讀(37)

該研究團隊總共考察了402種合成生命分子構(gòu)件的員發(fā)源生物化學反應。圖中每個圓圈都代表一種反應，命起幕后顏色則代表各個反應釋放出的推手能量。綠色意味著反應可以釋放能量，氫氣紫色意味著需要吸收能量。德國杜塞
（神秘的爾多地球uux.cn報道）據(jù)新浪科技（葉子）：國外媒體報道，簡單、學研現(xiàn)生西安新城（上門服務）上門一條龍服務vx《1662-044-1662》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達毫無生機的究人物質(zhì)究竟是如何形成生命的？這是關(guān)于生命最深奧、也最令人迷惑不解的員發(fā)源謎團之一。我們已經(jīng)知道，命起幕后生命的推手火苗最初應當是由某種化學反應點燃的，但一直不清楚究竟是什么樣的化學反應，也不知道這些反應所需的能量從何而來。不過，德國杜塞爾多夫大學的研究人員最近宣布，他們找到了生命起源的幕后推手。這味“神秘配料”其實是現(xiàn)代最清潔、最環(huán)保的能量載體——氫氣。
研究團隊開展了一系列化學實驗，通過使用催化劑、以及模擬海底熱泉的條件，考察了氫氣與二氧化碳之間的化學反應，還采用了一種名叫分子考古學的計算方法，對現(xiàn)代細胞蛋白質(zhì)及DNA中原始生命留下的蛛絲馬跡進行了分析。
研究人員想要弄清，究竟是什么樣的化學環(huán)境孕育出了最早的新陳代謝（即生物的能量處理過程）。于是，他們將目光投向了地球生物所謂的“最后的共同祖先”。
該團隊總共確定了402個自生命起源以來便基本不曾改變過的代謝反應，全部屬于當今最簡單的生命形式——細菌和古細菌。這些反應都保存得十分完好。利用這些反應，研究人員揭開了數(shù)十億年前原始生命的神秘面紗，拼湊出了“最后的共同祖先”新陳代謝的真實面目，
驅(qū)動原始新陳代謝的能量究竟來自哪里？在四十億年前、新陳代謝反應剛剛開始時，地球上還沒有進化出蛋白質(zhì)或酶，無法催化這些反應。新陳代謝一定是由自然環(huán)境中的化學反應引發(fā)的，也許借助了某種無機催化劑。但光有催化劑還不夠，這些反應還會釋放出能量，可是這些能量究竟來自哪里呢？
此前從未有人想到通過考察這些代謝反應尋找它們的催化能量來源。
為了尋找這些原始代謝反應的能量來源，該團隊計算出了每種反應的“自由能”，又稱“吉布斯能”。而他們的發(fā)現(xiàn)十分驚人：“最后的共同祖先”并不需要借助紫外光照射、隕石撞擊、火山爆發(fā)、或者核輻射來激活早期代謝反應。相反，這些反應的能量來自其自身的新陳代謝。這意味著這些代謝反應可以釋放出“最后的共同祖先”體內(nèi)的自由能，并且這一過程很可能是在類似現(xiàn)代海底熱泉的環(huán)境中發(fā)生的。
現(xiàn)在總共發(fā)現(xiàn)了402種相互關(guān)聯(lián)的代謝反應，乍看之下簡直復雜得令人絕望。沒想到只要在合適的條件下，這些反應都可以自然而然地發(fā)生。這說明生命的起源也許遠沒有我們之前所想的那樣復雜，只需要有合適的化學物質(zhì)、以及合適的局部條件即可。針對這402項關(guān)鍵反應的計算機分析結(jié)果顯示，它們主要發(fā)生在溫度為80℃、pH值為9左右的堿性環(huán)境中，就像我們提到的海底熱泉。不僅如此，這些熱泉還會產(chǎn)生大量氫氣。
在這樣的環(huán)境中，“最后的共同祖先”有95%至97%的代謝反應都可以自行發(fā)生，不需要其它任何能量來源。在深不可測、漆黑一片的海底熱泉中，氫氣就是化學界的“陽光”。
假如沒有氫氣，什么都不會發(fā)生，因為在新陳代謝反應剛開始時，首先需要由氫將二氧化碳中的碳提取出來。因此，點燃生命火花所需的能量其實相當簡單。我們不需要陽光，不需要隕石，也不需要紫外線，只要有氫氣和二氧化碳、再加上一些氨和鹽就行了。
人類如今正開始嘗試駕馭氫能，堪稱“返本溯源”。現(xiàn)代能量研究對氫的利用方式與生命幾乎完全相同，只不過生命的“氫技術(shù)史”已有四十億年之久，而我們才剛剛起步。
該研究團隊總共考察了402種合成生命分子構(gòu)件的生物化學反應。圖中每個圓圈都代表一種反應，顏色則代表各個反應釋放出的能量。綠色意味著反應可以釋放能量，紫色意味著需要吸收能量。