原细胞、轰击、火星侵蚀和生物荧光

这些东西有什么共同点?它们对天体生物学都很重要

C. Scharf 2019

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


原细胞

无论在地球上可识别的生命起源时还发生了什么,一个关键步骤似乎是细胞的形成——膜包封——其中更复杂的分子可以聚集到足够高的浓度,以进行有趣的化学反应。但这里有一个问题:咸的、充满离子的海水和离子镁和铁(存在于 RNA 等化合物中)都会破坏我们认为可能是第一个原细胞的脂肪酸球体。康奈尔大学等人的一项新研究提供了一个合理而巧妙的解决方案。研究表明,如果简单地将氨基酸混合在一起,它们不仅可以保护脂肪酸层免受破坏,还可以触发包括形成多层细胞壁在内的结构变化,这与现代动物细胞非常相似。在我们更好地理解这一点之前还有很长的路要走,但这到目前为止是最有希望的发现之一。

轰击


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毫无疑问,45亿年前的早期太阳系是一个相当混乱的地方。为了解释主要行星的当前结构,通常会调用一定程度的轨道重排或迁移。这也是因为它可以帮助解释有关大约 39 亿年前发生的剧烈小行星轰击时期(后期重轰击)的证据。但是,由于统计数据有限,月球上大量陨石坑中的一些证据很难解释。现在,莫杰西斯等人一项新研究使用建模和来自陨石的数据提出了一个更早的时间线。在这种情况下,巨行星在大约 44.8 亿年前经历了轨道偏移,从而引发了地球等世界上的轰击时期。有趣的是,通过将这种动荡转移到更早的时间,地球可能在大约 44 亿年前就成为了一个更平静的地方,让生命开始发展,这比通常认为的要早大约 5 亿年。

火星侵蚀

火星上大气甲烷的看似零星的存在,仅限于某些位置和高度,是持续研究和推测的主题。这可能是由于产生甲烷的生命造成的,还是地质成因?无论哪种情况,弄清楚它究竟是如何从地表某处释放出来的都是关键的一步。萨菲等人一项新研究着眼于风蚀释放被困在岩石中的甲烷的可能性。事实证明,除非有被困在沉积物中的甲烷可以与地球上最丰富的烃页岩相媲美,否则风蚀极不可能产生像“好奇号”探测器上的仪器所探测到的气体脉冲。这是一个非常重要的否定结果,有助于进一步缩小选择范围,并使我们能够深入了解真相。

生物荧光

在用于在宇宙其他地方寻找生命的工具箱中添加一个新技巧。在地球上,一些海洋珊瑚会将有害的紫外线重新处理成可见波长,发出令人毛骨悚然但美丽的红色、橙色或绿色光。不要与生物发光混淆——生物荧光紫外线转换不涉及化学反应或生物体产生自身的光,它们只是像烫手山芋一样摆弄紫外线光子,直到它们可以“冷却”它们。奥马利-詹姆斯和卡尔滕内格一项新研究询问了这种机制如何在其他世界(特别是在围绕以发射强烈紫外线耀斑而闻名的低质量 M 矮星近距离运行的岩石系外行星)上发挥作用。值得注意的是,对于一个被生物荧光生命覆盖的行星来说,在正确的条件下,入射的紫外线辐射耀斑可能会导致发光反应,从而暂时使来自该行星的可见光增加多达一百倍。这是一种时间生物特征,可能会被新一代巨型望远镜探测到。

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