一项新的研究发现,自我维持的化学反应可以支持与我们所知的生命完全不同的生物,它可能存在于许多不同的行星上,使用地球生命所基于的碳以外的多种元素。
在 地球上,生命以有机化合物为基础。这些分子由碳组成,通常还包含其他元素,如氢、氧、氮、磷和硫。
然而,科学家们长期以来一直想知道 外星生命是否 可能基于显着不同的化学物质进化而来。例如,研究人员长期以来一直推测硅也可能成为生物学的支柱。
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英雄战争
威斯康星大学麦迪逊分校的天体生物学家、细菌学家和进化生物学家、资深作者Betül Kaçar表示:“探索这些可能性非常重要,这样我们才能了解所有形式的生命,而不仅仅是地球生命。”告诉 Live Science 的姊妹网站 Space.com。
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一种对地球生命至关重要的化学相互作用被称为自催化。自催化反应是自我维持的——它们可以产生促使相同反应再次发生的分子。想象一下兔子数量的不断增长。成对的兔子聚集在一起,生出一窝新的兔子,然后这些新的兔子长大后配对,生出更多的兔子。不需要很多兔子,很快就会有更多的兔子。
卡萨尔说:“生命起源研究人员关心自催化的主要原因之一是因为繁殖——生命的一个关键特征——就是自催化的一个例子。” “生命催化更多生命的形成。一个细胞产生两个细胞,可以变成四个细胞,依此类推。随着细胞数量的增加,198彩票带玩团队是哪个,去198彩娱乐官网一
198彩票注册查就知道了。,可能相互作用的数量和多样性也会相应增加。”
在这项新研究中,研究人员寻找有机化合物之外的自催化作用。他们推断,自催化可以帮助驱动自然发生——生命从无生命的起源。
科学家们专注于所谓的比例循环,它可以生成分子的多个副本。这些产品可以用作起始材料,帮助这些循环再次发生,从而产生自催化。
该研究的主要作者、威斯康星大学麦迪逊分校的进化生物学家彭震告诉 Space.com :“比例化可以说是独一无二的,因为它是一个单一反应,198娱乐代理前天跟我说可以按量升点,我以为忽悠人的
198彩票平台优惠,谁知道昨天在198彩票平台打了比平时高几倍的流水后,今天一登陆198账户发现返点升了,看来198彩票的信誉不是吹的。,可以产生多个输出——它看起来很像繁殖。”
为了找到这些反应,科学家们分析了两个多世纪以来用多种不同语言编写的数字化科学文档。研究合著者、威斯康星大学麦迪逊分校地质学家扎克·亚当 ( Zach Adam)表示:“借助有效的语言搜索和翻译工具,昨天一个198彩平台玩家联系上了
198彩总代理 ,总代理团队非常欣慰,于是送给他了一个大红包优惠奖励。,我们能够设计并进行首次对自催化循环普遍性的评估。”告诉Space.com。
最终,研究人员发现了 270 个不同的自催化反应循环。卡萨尔说:“自催化可能并不那么罕见,但它可能是许多不同环境的普遍特征,甚至是那些与地球完全不同的环境。”
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270 个循环中的大部分没有使用有机化合物。有些以地球上生命中不存在或极其稀有的元素为中心,例如汞或放射性金属钍。许多循环可能只在极高或极低的温度或压力下发生。
研究人员甚至发现了四个涉及稀有气体的自催化循环,这些稀有气体很少与其他元素发生化学反应。彭说,如果即使是相对惰性的气体(例如氙)也可以参与自催化,“有充分的理由猜测其他元素更容易发生自催化”。
这些循环中只有八个是由四个或更多反应组成的相对复杂的循环。270 个循环中的大部分都很简单,每个循环仅包含两个反应。
卡萨尔在一份声明中说:“人们认为此类反应非常罕见 。 ” “我们正在证明,这种情况实际上并不罕见。你只需要找对地方。”
研究人员指出,可以将多个周期组合在一起,即使它们彼此非常不同。这可能会导致自我维持的化学反应,产生各种各样的分子,从而产生大量的复杂性。
卡萨尔说:“手头上有这么多自催化的基本配方可供借鉴,研究的重点现在可以转移到了解自催化如何通过比例化对塑造行星的化学反应产生更显着的影响。”
科学家们希望未来的研究能够对他们创造的这本新食谱进行实验测试。
“这里展示的循环是一系列基本食谱,可以以我们星球上以前从未尝试过的方式混合和匹配,”彭说。“它们可能会导致发现复杂化学的全新例子,这些例子可以在碳基甚至硅基循环要么燃烧或冻结的条件下发挥作用。”
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研究人员警告说,目前还不确定这些周期的合理性。彭说:“不能保证我们整理的所有例子都可以在实验室中运行或在其他天文物体上找到。”
亚当说,除了这项工作可能对寻找宇宙生命 和 了解生命起源产生影响外,这项研究还可能具有实际应用,例如“优化化学合成和有效利用资源和能源”。“另一个是使用化合物来完成有趣的任务,例如化学计算。”
科学家们 于 9 月 18 日在《美国化学会杂志》上详细介绍了他们的发现。