Credit: Navicore Wikimedia (CC BY 3.0)

如果你向天體生物學家詢問地球生命的生命族譜，他們可能會交給你一塊45億年前的真的自外巖石。這些掉落到地球上的太空隕石是早期太陽系的碎片，可能包含著最初的生命生命成分。若真如此，真的自外那就意味著生命的太空伊始根本就不在地球上。

含有放射性元素的生命微塵通過相互碰撞構成新生的行星。這些元素的真的自外原子核衰變形成更為穩定的原子，同時釋放出的太空熱量則加熱不斷生長的巖石。那些在火星之外的生命寒冷地帶形成的1-100km大小的巨石是被冰包裹著的。當它們的真的自外內部開始融化時，潛在的太空液態水源泉出現了，太陽系最初的生命有機分子就在此開始聚合。

毫無疑問這一過程確實發生了。真的自外那些有跡象曾接觸過液態水的太空隕石也承載著豐富的有機物質。然而，生物分子可能在太空形成的事實并不意味著它們最終就能開啟地球上的生命演化。

生命的遺傳密碼藍圖由DNA和RNA的螺旋鏈（它們由核酸堿基構成）繪就。在早期地球上，核酸堿基配對首次結合成簡單的RNA，并開始了近乎完美的復制過程。那是一條終將通向人類誕生的進化之路。

“在我看來，能夠自我復制那就是生命的開始。”來自麥克馬斯特大學起源研究所的Ben Pearce說道。他作為主要作者的一篇新論文研究了“生命的種子是否可能來自太空”這一問題。

為了研究我們的核酸堿基是否可能來自隕石，Pearce從檢測隕石中的有機物含量入手。

核酸堿基有五種，包括鳥嘌呤G，腺嘌呤A，胞嘧啶C，胸腺嘧啶T和尿嘧啶U。Pearce證實了其中三種堿基在隕石成分記錄中普遍存在，但卻沒有胞嘧啶和胸腺嘧啶存在的跡象。有趣的是，這兩種缺失的堿基與已發現的堿基互補，在DNA中鳥嘌呤與胞嘧啶配對(G-C)，腺嘌呤和胸腺嘧啶配對(A-T)。

“這就像每個人都出席一場舞會，卻都忘了他們的舞伴。”論文的合作者Ralph Pudritz評論道。

那么問題來了，這些堿基的缺失僅僅是因為實驗運氣差呢？還是說隕石不能攜帶這些遺傳密碼的配對堿基是另有原因的呢?

為了研究這一點，研究者們轉而考慮合成這些核酸堿基的化學反應。堿基合成的成功率很大程度上取決于早期太陽系的星子內部中可存在的物質組成。研究者通過研究彗星來確定星子的成分。

彗星是行星形成過程遺留下來的富冰巖石。不同于許多近地小行星，彗星自形成以來就幾乎不變。因此彗星是對堿基最初誕生環境的絕佳“抓拍”。

將彗星的組成成分作為模型的起點，科學家們計算出構成我們遺傳密碼的五種堿基的預計產量。

他們發現，盡管有四種堿基生成量可觀，但神出鬼沒的胞嘧啶卻不見蹤影。事實上胞嘧啶確實產生了，但它在幾年之內迅速衰變成為更常見的尿嘧啶和氨。這意味著想在隕石樣品上找到胞嘧啶的幾率幾乎為零。

“并不是我們沒能在隕石上發現胞嘧啶，”Pearce認為，“而是它似乎根本就不可能被找到！”

雖然這解決了胞嘧啶的缺失問題，但另一種缺失的堿基——胸腺嘧啶的產生量似乎在可探測的豐度范圍。那為什么它也沒有被發現呢？原因是胸腺嘧啶在過氧化氫（漂白劑和消毒劑中有同樣的化學成分）存在的條件下會分解。過氧化氫曾在彗星上發現過，因而這可能就是破壞胸腺嘧啶的罪魁禍首。

這一模型解釋了隕石樣品中僅存在三種核酸堿基的原因，但也留下了一個難題：我們遺傳密碼所需的另外兩種缺失的堿基從何而來呢？

這個問題尚且沒有滿意的答案。這些生命的種子也有可能源于地球，但這個猜想呈現出不少棘手的問題。地球早期的大氣并不適宜有機分子的產生，而海洋也有僅產生三種堿基的危險。另一個有希望的解釋是太陽的紫外線觸發了太陽系塵埃顆粒中有機物的合成，后來這些塵埃顆粒被地球的引力所捕獲。

“這是個大問題！” Pearce總結道，“但就目前而言，我們并不知道答案。”

翻譯：張雅鵬  審校：劉財興

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