地球生命起源的天文条件（地球生命起源新理论）

地球生命起源的天文条件（地球生命起源新理论）“跟随水流”一直是美国航空航天局寻找地球以外生命的座右铭。 没有水，我们就不可能知道生命的生物化学。水：必要但有问题的成分氨基酸白质甘氨酸在潮解系统中的缩合氨基酸是通过肽键连接在一起形成蛋白质的分子结构单元。 化学家早就知道，将氨基酸混合物烘烤至干会导致形成肽键。 在重新混合成分后，加水并再次干燥样品后，肽的产量会提高。 对氨基酸进行反复的干湿循环可能是在地球早期蒸煮肽和蛋白质的好方法，因为炎热的晴天偶尔会被暴雨打断，这似乎是合理的天气模式。 但是对这种理论的主要批评是它依赖于不可预测的风暴，这些风暴可能使成分过剩。

地球生命起源期间生物聚合物如何形成的可能模型

对于试图解决生命起源的研究人员来说，发现第一个生物分子（如蛋白质和DNA）是如何产生的是一个重大课题。

美国圣路易斯大学的化学家、查尔斯顿学院、美国国家科学基金会以及美国航空航天局化学进化中心的科学家合作，在《 自然通讯 》杂志上发表了一项报告 ，该研究证明潮解性矿物可以从较简单的单元构建蛋白质。

圣路易斯大学化学助理教授，这项研究的首席研究员保罗·布拉彻博士说：“就地球的历史而言，生命的起源可能是我们面临最大的科学问题。这项艰巨挑战的关键在于弄清楚在我们所有的生物进化成大分子之前的机制。”

氨基酸白质

甘氨酸在潮解系统中的缩合

氨基酸是通过肽键连接在一起形成蛋白质的分子结构单元。 化学家早就知道，将氨基酸混合物烘烤至干会导致形成肽键。 在重新混合成分后，加水并再次干燥样品后，肽的产量会提高。 对氨基酸进行反复的干湿循环可能是在地球早期蒸煮肽和蛋白质的好方法，因为炎热的晴天偶尔会被暴雨打断，这似乎是合理的天气模式。 但是对这种理论的主要批评是它依赖于不可预测的风暴，这些风暴可能使成分过剩。

水：必要但有问题的成分

“跟随水流”一直是美国航空航天局寻找地球以外生命的座右铭。 没有水，我们就不可能知道生命的生物化学。

在生命起源化学中， 为了进行建设性的化学过程，结构单元必须溶解在液体溶液中以寻找可发生反应的伙伴。 在地球上，这种介质是水，它是生命的溶剂。

但是，水可以成为一把双刃剑。 虽然生命需要水才能生存，但过多的水可能会造成破坏。 大多数生物分子都易于水解，在此过程中水会破坏化学键。 太多的水最终将淹没包含不断发展的生物分子的发育中的细胞，使它们彼此之间的距离太远而无法反应。

一小撮盐

潮解性矿物提供了避免传统干湿循环的局限性的方法。 这些盐基于从相对湿度从空气中吸收了有限量的水，从而自然调节了溶液中存在的水。

潮解性干湿循环演示

研究人员已经论证了潮解性盐如何在自我调节的，在重复的干湿循环过程中 ，帮助从最简单的氨基酸甘氨酸制备肽。 在白天，当它们在高温下蒸发至干时，反应混合物会形成肽。 在晚上，化学反应从大气中获取水以在低温下形成水溶液，从而在不因暴雨而添加水的情况下重新润湿，并避免了破坏性的过度稀释的可能性。

表面上的细微差异，例如将环境湿度从50％更改为70％，可能会导致样品吸收水的趋势发生深远的差异，因此，它们所左右的反应吸收收率也将出现较大差异。 尽管钾和钠是元素周期表中的邻居，并且它们的反应性几乎相同，但许多钾盐具有潮解性，而钠盐却不是。 盐K2HPO4促进了甘氨酸肽的产量，是Na2HPO4的十倍。

研究小组认为，他们的研究可能会提供一些线索，以解决为什么地球上所有生命都需要花费如此多的能量来丰富细胞内的钾并抛出钠的奥秘。

美国国家科学基金会化学部代理副处长林鹤博士说：“这项创造性的研究探索了化学环境如何调节大分子的形成，从而让我们向了解早期生物分子背后的化学特性迈出了又一大一步。 ”

潮解性盐的巨大作用

尽管潮解性盐的名字听起来很奇特，但它还是很常见，并存在于自然环境中，它们在使液态水存在于过冷和/或干燥的环境中可以发挥作用。

在智利阿塔卡马沙漠的高干旱地区，这是无法居住的生活，微生物群落居住在矿物盐岩的沉积物中。 当相对湿度上升到70％以上时，它们的光合作用活性就会达到峰值，超过其盐岩环境变得潮解的阈值。

科学家们还在火星上确认了氯化物和高氯酸盐的潮红混合物存在。 这些混合物似乎是季节性流动的，已引起了天体生物学家的极大兴趣，因为它们是火星表面上唯一的液态水。

这项新的研究利用这些天然矿物质，提出了由温度和湿度的自然每日波动所调节的干湿循环（而不是不受控制的降雨事件），从而构成了一种益生元可行的模型，以驱动生物核心化学聚合物的化学形成。

简单一点盐就可以产生地球上的生命吗？ 我们可能永远不确定答案，但是在这种模型条件下，盐肯定对烘烤蛋白质的配方做出了很大的贡献。