地球上生命或源于柠檬酸循环

2018-01-11 11:37

地球上的生命到底如何而来？这是人类几大未解之谜之一。为回答这一问题，美国科学家提出了一种新理论——柠檬酸循环，这一过程可能于约40亿年前开始，而且随着时间的推移，参与分子不断演化。研究发表在9日出版的《自然·通讯》杂志上。

该研究资深作者、斯克利普斯研究所（TSRI）化学副教授拉曼纳拉亚南·克里希那慕尔博士说：“生命起源问题对我们来说是一个黑盒子，但如果你关注化学反应，它就不那么令人生畏了。”

研究人员表示，每个需氧有机物，从火烈鸟到真菌，都依赖柠檬酸循环释放细胞中存储的能量。此前，研究人员设想，早期生命和现代生命的柠檬酸循环使用同样的分子，但问题在于，这些生物分子非常脆弱，在地球的头10亿年里根本就不存在，因此循环中的化学反应也不存在。

新研究认为，两个非生物循环——HKG循环和丙二酸循环，可能携手启动了柠檬酸循环的原始版本，这两个循环使用的反应与柠檬酸循环中的a－酮酸和b－酮酸的基本化学反应相同。当研究人员进行这些反应时，他们发现，其可以产生氨基酸以及二氧化碳，这也是柠檬酸循环的最终产物。研究人员认为，随着酶等生物分子的出现，它们可能会在这些基本反应中取代非生物分子，从而使反应更精细和高效。

克里希那慕尔解释称，随着时间推移，化学反应可能保持不变，只是参与反应的分子的性质发生了变化，分子变得更复杂。而且使这些反应更合理可信的是，这些反应的中心是一种叫做乙醛酸的分子，研究表明，它可能在早期地球上出现，也是现在柠檬酸循环的一部分。

克里希那慕尔表示，还需要做更多研究，看看这些化学反应如何能像今天的柠檬酸循环那样可持续。

总编辑圈点

“我是谁？”“我从哪里来？”究竟谁按下了地球生命的启动按钮，科学界仍在根据各种假设和线索孜孜探求，但总也摸不到头。理解生命起源，成了从宇宙探测到海洋深潜，从生物、化学到考古学、遗传学等科学研究的终极目的。虽然路漫漫，但在试图解开谜底的过程中，科技文明就这样积累起来了。