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小行星“龍宮”提供了關於地球上生命起源的線索

小行星“龍宮”提供了關於地球上生命起源的線索

2023-03-24 Comments 0 Comment

從近地小行星162173龍宮採集的樣本繼續為科學家提供重要的見解,這次是關於我們星球上生命的潛在開端。2014年12月,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)發射了隼鳥2號,執行返回任務,從富含碳的小行星龍宮收集樣本。在2018年6月與該小行星會合後,隼鳥2號對其進行了16個月的調查,並採集了樣本。

HOzzT6HO.jpg

隼鳥2號於2020年12月將其地外有效載荷送至地球,這是在小行星上的兩次著陸行動中收集的共計0.2盎司(5.4克)的原始樣本。之前對這些樣本的分析發現了有史以來最古老的物質。現在,這顆太空岩石已經交出了它的更多秘密。

由日本北海道大學領導的一個國際研究小組使用高效液相色譜法結合電噴霧離子化高分辨率質譜法(HPLC/ESI-HRMS)分析了這些樣品。這種強大的工具允許對複雜的物質進行分子水平的分析,特別是核鹼,這正是研究人員特別要尋找的東西。

核鹼基是一種含氮的化合物,可以形成核苷,是核苷的一個組成部分,而核苷又是DNA和RNA的一部分。DNA中的核鹼基是胞嘧啶、鳥嘌呤、腺嘌呤和胸腺嘧啶。尿嘧啶存在於RNA中,它為構建生物體提供指令。這五個核鹼基被稱為”經典”,因為它們是遺傳密碼的基本單位。

該研究的第一作者Yasuhiro Oba說:”科學家們以前在某些富含碳的隕石中發現了核鹼基和維生素,但始終存在著暴露在地球環境中的污染問題。由於隼鳥2號航天器直接從小行星龍宮收集了兩個樣本,並將它們裝在密封的膠囊中運送到地球,因此可以排除污染的可能性。”

研究人員認為,如果被發現,核鹼將使人們更好地了解它們在前生物進化中的作用,這個階段的進化被認為是在地球上出現生命之前發生的。

對小行星樣本的分析顯示,除了菸酸- 維生素B3的一種形式和其他含氮有機化合物之外,還存在尿嘧啶。

Oba說:”我們在樣品中發現了少量的尿嘧啶,範圍在6到32ppb之間,而維生素B3的含量更高,範圍在49到99ppb之間。在樣品中還發現了其他生物分子,包括一些氨基酸、胺和羧酸,它們分別存在於蛋白質和新陳代謝中。”

研究人員發現的化合物與以前在隕石中發現的化合物相似,但不完全相同。

研究人員假設,這些含氮化合物可能是由更簡單的分子形成的,如氨、甲醛和氰化氫。雖然這些分子沒有在龍宮樣本中檢測到,但它們存在於彗星上發現的冰中。研究人員認為龍宮可能起源於低溫環境,如彗星或其他行星體。這些發現為地球上的生命進化史帶來了更多的啟示,特別是RNA在其中所扮演的角色。

在來自龍宮的樣本中發現了尿嘧啶,這為目前關於早期地球上核鹼基來源的理論提供了力量。

研究小組希望將他們的結果與美國宇航局的探索飛船OSIRIS-REx收集的樣本進行比較,這些樣本將於2023年9月交付給地球。OSIRIS-REx在2020年被派去收集另一顆碳質小行星101955 Bennu的樣品。

“美國宇航局的OSIRIS-REx任務將在今年從小行星Bennu返回樣本,對這些小行星的組成進行比較研究將為建立這些理論提供進一步的數據,”Oba說。

這項研究發表在《自然通訊》雜誌上。

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