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生命真的起源于海洋吗?(3)

生命真的起源于海洋吗?(3)(科学播报) 0:00/0:00
最新发布时间: 2017-12-29
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迪默就想,如果这些气泡在水池边上干涸掉,它们里面那些挨在一起的物质会结合成聚合物吗?这个阶段可能为产生第一个生命打下基石吗?迪默回到自己的实验室,和同事们一起把简单的核苷酸和脂类相混合,以检验自己的想法。他们模仿穆特火山的热泉条件,让这些混合物处于类似的温度和酸度下,经历干湿循环。结果,他们得到了较长的聚合物,长度从10个核苷酸到上百个。后来,迪默和同事使用X射线衍射技术分析了产物的结构,他们发现这些聚合物与核糖核酸(也就是RNA)非常相似。不仅如此,这些聚合物还被脂类封装起来,形成大量微小的囊泡,他们称为“原细胞”。尽管它们还不是生命,却也明显是通往生命的重要一步了。 

迪默的实验只用了几个干湿循环,得到的是相对来说较简单的分子。他的同事戴默认为,更多的干湿循环会为这些“原细胞”带来另一个生物的关键特征:适者生存。戴默猜想,每一轮干旱都会让囊泡的脂类薄膜破开,让囊泡内外的聚合物和营养物质相混合。一旦重新被水浸润,脂类薄膜又会闭合,把成分不同的聚合物混合物封裹在里面。每一组混合物都代表一场自然实验。原细胞越复杂,生存下来的几率就越大。那些适应性更强的原细胞会存活下来,并把它们的整套聚合物传给下一代,从此攀上进化的阶梯。这个模型就像是一种化学计算机,它“启动”了生命的功能,而一切的开端则是以聚合物形式随机写就的“程序”。 

2015年的某一天,一个偶然的机遇,让戴默又给这个模型增加了一个阶段。有一天戴默在沙漠中穿行,偶然发现在岩壁上有一些干巴巴的棕色微生物层,出于好奇,他往上面浇了点儿水,没想到,它们竟然重返生机,变成了绿色的凝胶状物质。戴默意识到,如果在干湿循环里插一个半湿润状态,那么在这种状态下存活的原细胞就会挤作一团,成为与微生物凝胶相似的胶体,聚合物和营养分子也会穿越脂类薄膜,进行混合和交换。而这个由相互协作的原细胞们组成的群落更容易找到帮助自己生存的最佳分子。 

现在你看到的,或许就是生命逐渐发展的过程了。 


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