原始的開端：充滿了鈉和碳酸鹽的蘇打湖如何孕育了早期生命
一項研究表明，以高濃度溶解鈉和碳酸鹽為特徵的蘇打湖可能為最早的細胞提供了合適的條件。這些早期細胞可能由脂膜內的RNA組成。但RNA 的功能需要Mg2+ 等二價陽離子，而Mg2+ 會破壞由脂肪酸構成的原始膜。這就產生了一個問題：蘇打湖中相對較低的Mg2+ 濃度是否能讓RNA 和膜同時發揮作用？
加拿大不列顛哥倫比亞省的最後機會湖（Last Chance Lake）是蘇打湖的現代模擬物，它可能支持了地球早期細胞的出現。來源：Zachary R. Cohen
加拿大不列顛哥倫比亞省的最後機會湖（Last Chance Lake）是蘇打湖的現代模擬物，它可能支持了地球早期細胞的出現。來源：Zachary R. Cohen為了探索這種可能性，Zachary Cohen 及其同事從加拿大的Last Chance 湖和Goodenough 湖收集了季節性蒸發後的湖水。這些蘇打湖在pH 值為10 時分別含有~1 M Na+ 和~1 mM Mg2+。作者發現，短RNA 引子在湖水中的自發性延伸率與標準實驗室條件下的延伸速率相當。作者在湖水中加入了早期地球上可能存在的脂肪酸，以觀察分子是否會聚集成膜。膜在模擬降雨事件的稀水中形成，即使被旱季的濃湖水包圍，膜也能持續存在。作者認為，早期地球上的蘇打湖可能支持了原生細胞發育的關鍵特徵，RNA複製和核糖酶活動發生在旱季，而囊泡形成則發生在雨季。參考文獻：Zachary R Cohen、Dian Ding、Lijun Zhou、Saurja DasGupta、Sebastian Haas、Kimberly P Sinclair、Zoe R Todd、Roy A Black、Jack W Szostak 和David C Catling 於2024 年3 月19 日在PNAS Nexus 上發表的文章：《天然蘇打湖為RNA 和膜功能提供了相容條件，可能促成了生命的起源》DOI: 10.1093/pnasnexus/pgae084編譯自: ScitechDaily