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生物:紫外光滋养的地球生命起源

作者:不详来源:网络浏览:2007-08-22 14:17:30

紫外光以往被认为会防碍长链有机分子的形成,然而一项新研究发现紫外光反而可能实际上是为生命起源的关键。

从年轻的太阳射到地球上的强烈紫外线被认为会破坏所有照射到的有机分子.然而一项数学模式却显示紫外光其实挑选出了生命的分子种子。

地球早期的生命被广泛认为是基於RNA的.RNA的特定成分能吸收紫外光而作为「保护者」,因此有比其他分子更高的存活优势.德国Osnabrück Univ.的生物物理学家Armen Mulkidjanian等人建立了一个理论模式来说明长链RNA是怎麼产生的.简单的RNA分子在特定环境下的演化是被研究得相当多的,但是问题仍在於第一个够长的RNA是怎麼来的。Univ. Colorado at Boulder的「RNA世界」专家Michael Yarus认为他们的工作正中要点,因为如果这个问题能被解决,则RNA世界就会被认为是个事实,而非单纯猜测。

地球上的生命是卅七亿年前演化出来的,当时并没有臭氧层的保护来挡掉紫外光,因为当时紫外光的强度是现在的上百倍.RNA的核甘酸是由三种成分构成醣,磷酸和含氮碱基,Mulkidjanian认为这些碱基可是非常有效地消除掉紫外光,而保护了形成骨架的醣和磷酸。

他们把不同有机分子的光化学资料输入到一个电脑模式中,以模拟紫外光对稳定性的效应.结果发现RNA在强紫外光的情况上,仍能比其他分子更可能形成长链.而且紫外光还可能促进了聚合化,在小的机率上被紫外光击到的RNA可能被激化成能和其他分子作用而成为链状.这使得对紫外光阻碍生命演化的观点转变为视紫外光为推动整个过程的选择因素。

原学术论文:A Y Mulkidjanian, D A Cherepanov & M Y Galperin. Survival of the fittest before the beginning of life: Selection of the first oligonucleotide-like polymers by UV light. BMC Evolutionary Biology 2003 3:12 (published 28 May 2003) http://www.biomedcentral.com/1471-2148/3/12/abstract

参考来源:

New Scientist.com (05/28/2003)  UV light may have sparked life on Earth05/28/2003  UV light may have sparked life on Earth EurekAlert! (05/28/2003)  Born under the sun: UV light and the origin of life05/28/2003  Born under the sun: UV light and the origin of life [Nov 19, 2002] 地球科学:地球生命起源的见证者—月球

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