早期形式的细胞可能在土星的月球土卫六的湖泊中形成
当 NASA 的即将推出的蜻蜓探测器掠过湖泊土星的月亮巨人,它可能会遇到类似于地球最初生命迹象的泡沫,一项新的研究表明。
土卫六在某些方面与地球惊人地相似。就像我们称之为家园的星球一样,它的表面覆盖着液体的大湖和海洋.而且,很像地球上的水循环,土卫六的液体——由甲烷和乙烷等碳氢化合物形成——在天空和海岸之间循环,蒸发形成云层并以雨的形式落下。
水循环是地球上生命的循环系统,科学家怀疑土卫六上的类似过程可能会有所帮助生命在那里找到了它的形式太。
一项新研究国际天体生物学杂志探索原始细胞结构称为囊 泡可以在土卫六上形成。这些简单的脂肪分子气泡包含一个被膜包围的粘液内袋,类似于细胞。
“的存在任何土卫六上的囊泡将表现出秩序和复杂性的增加,这是生命起源的必要条件。解释美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家康纳·尼克松。
“我们对这些新想法感到兴奋,因为它们可以为土卫六研究开辟新的方向,并可能改变我们未来在土卫六上寻找生命的方式。”
尼克松和他的同事克里斯蒂安·梅耶尔(Christian Mayer)是美国大学的物理化学家德国杜伊斯堡-埃森,建立在关于地球上无机物如何焕然一新在飞溅和风暴的动态喷雾.
尼克松和梅耶尔认为,囊泡可能是一个复杂的过程,只有在具有液体循环的世界中才有可能形成。
在土卫六上,这一切都始于甲烷倾盆大雨,将分子从大气层带到湖面。这些分子称为两亲菌,有一个吸引液体的极性端和一个吸引脂肪的非极性端。
"关于两亲性化合物,最近的卡西尼号任务揭示了有机腈的存在。这样的化合物......基本上是两亲性的,并且具有在非极性环境中自聚集的能力,“尼克松和梅耶尔写.
这些分子可以聚集形成覆盖湖面的层。然后,当更多的液滴溅到该层上时,它们会被它覆盖,然后反弹回空气中,形成封闭的液滴雾。
在湖中的第二次浸泡就达成了交易:为了变得稳定,囊泡需要双层两亲生物,有点像将两层魔术贴密封在一起。
有趣的是,像这样的两层膜是生物细胞的重要组成部分。
一旦双浸,囊泡将面临最后的考验,接近生物进化。
"稳定的囊泡会随着时间的推移而积累,相应的稳定两亲物质也会随着时间的推移而积累,这些稳定两亲物质也会暂时受到保护,不会分解,“尼克松和梅耶尔写.
"在长期的成分选择过程中,最稳定的囊泡会增殖,而不太稳定的囊泡会形成死胡同......这导致了一个演进过程,导致复杂性和功能性增加。
如果这个过程发生在土卫六上,它可能会对生命如何从非生命物质中产生产生重大影响。
为了证实这一假设,科学家可以使用激光、光散射分析和表面增强拉曼光谱寻找在土卫六大气层中漂流的两亲生物,以此表明该行星具有孕育生命的潜力。
可悲的是美国宇航局即将执行的蜻蜓任务,将于 2034 年上市,不会携带检测囊泡所需的仪器。但它会进行化学分析看看复杂的化学反应是否正在或已经发生,这可能会揭示如果给定合适的环境,生命是否很普遍,或者地球是否只是幸运。
这项新研究发表在国际天体生物学杂志.