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维生素B3可能已经在太空中,由陨石运到地球
发布时间: 2014-05-09     来源: 科学日报

    出处:美国国家航空和宇宙航行局/戈达德宇宙飞行中心

总结:
根据一项新的分析,古老的地球可能有由富含碳的陨石运送的外星维生素B3的供应。结果支持这一理论,生命的起源可能是在太空创建的关键分子的供应所辅助的,并由彗星和流星的撞击带到地球。
“总是很难权衡陨石和生命起源之间联系的重要性;例如,早些时候的研究表明,维生素B3可能是在古代地球上非生物产生的,但可能一个额外的维生素B3来源可能也是有益的,””宾夕法尼亚州立大学伯克分校的Karen Smith说。“维生素B3,也被称为烟酸或尼克酸,是NAD(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)的一种先驱,它对新陈代谢是至关重要的,可能起源非常古老。” Smith是这个研究的首席作者,另外还有美国宇航局戈达德太空飞行中心的合著者,现在在Geochimica et Cosmochimica学报网上可以获得。
这不是第一次在陨石中发现维生素B3。2001年由亚利桑那州立大学的Sandra Pizzarello领导的一个团队,在坦佩市在塔吉什胡陨石中发现它连同相关的被称为吡啶羧酸的分子。
在新的戈达德太空生物学分析实验室的工作中,Smith和她的团队分析了从八个不同的富含碳的陨石样本,称为“CM-2型碳质球粒陨石”,并在十亿分之30到600的水平范围发现维生素B3。他们还发现其他相似浓度的吡啶羧酸,并第一次发现吡啶二酸。
“我们发现了一个模式——在来自更多的被液态水改变的小行星陨石中发现了少量维生素B3(和其他吡啶羧酸)。其中一个可能性可能是这些分子在长时间与水接触时被毁,”史密斯说。“我们也进行初步实验模拟星际空间的条件,表明维生素B3和其他吡啶羧酸的合成可能在冰颗粒上。”
科学家认为当稠密的气云、灰尘和冰颗粒自身重力下崩溃时,太阳系形成。大量的尘埃和冰聚合为彗星和小行星,其中一些相撞在一起形成和月球大小类似的物体或星子,其中一些最终合并成为行星。
空间充满了来自邻近恒星以及在外太空的暴力事件如爆炸恒星和黑洞吞噬物质的辐射。这种辐射可能促进在云中(星云)的化学反应,这些星云形成了太阳系,一些反应可能产生重要的生物分子,如维生素B3。
小行星和彗星被认为是太阳系的形成的或多或少的原始残余,许多陨石被视为来自小行星的珍贵样本,碰巧被方便地送到地球。然而,一些小行星并没有比其他的更原始。小行星形成后可以在液态水中通过化学反应短暂的改变。随着他们的成长,小行星合并存在于太阳系星云的放射性物质。如果有足够多的放射性物质积累在一颗小行星中,那么它衰变时产生的热量足以使在这颗小行星内的冰融化。研究人员可以通过检查来自这些小行星陨石的化学和矿物学特征判定有多少小行星被水改变了。
当小行星与流星体或其他小行星碰撞时,碎片会突然中断,而其中一些作为陨石最终到达地球。尽管陨石是来自小行星的有价值的自样,他们很少在降落到地球后立即恢复。这使得他们容易受到地球上化学和生活的污染。
团队怀疑在陨石中发现的维生素B3和其他分子来自陆地生命,有两个原因。首先,维生素B3被发现其结构同分异构体——相关的分子,有相同的化学公式,但其原子以不同的顺序相连。这些其他分子并不被生命所使用。非生物化学往往会产生各种各样的分子——基本上所有存在的材料和条件都得到允许,但生命只制作它所需要的分子。如果来自陆地生活中的污染是陨石中维生素B3的来源,那么应该只有维生素被发现,而不是其他相关的分子。
第二,所发现的维生素B3数量与母体小行星被水改变了多少有关。这种与小行星条件的相关性,如果维生素来自地球上的污染时是不太可能的。
该团队计划在更逼真的条件下进行更多的星际化学实验,来更好地了解维生素B3是怎样在太空的冰颗粒上形成的。“在最初的实验中,我们使用吡啶固体二氧化碳。” Smith说。“我们想加入水冰(星际冰的主要成分),从维生素B3简单的有机前体细胞(块状分子)开始来帮助验证我们的结果。”
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