新研究表明外星生命可能不是碳基的
作者:熱點(diǎn) 來源:探索 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時間:2025-11-25 10:11:12 評論數(shù):
生命需要重復(fù)化學(xué)反應(yīng)。描述自我持續(xù)重復(fù)所需的究表各種反應(yīng)和條件——稱為自動催化——可以專注于在其他星球上尋找生命。(圖片來源:uux.cn/betül kaar)
（神秘的明外命廈門外圍（外圍美女）外圍女（電話微信180-4582-8235）一二線城市可以提供高端外圍預(yù)約，快速安排30分鐘到達(dá)地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（查爾斯·蔡）：一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，自我維持的碳基化學(xué)反應(yīng)可能支持與我們所知的生命截然不同的生物，這些生物可能存在于許多不同的新研星生星球上，使用地球生命所基于的究表碳以外的各種元素。
在地球上，明外命生命基于有機(jī)化合物。碳基這些分子由碳組成，新研星生通常還包括其他元素，究表如氫、明外命氧、碳基氮、新研星生廈門外圍（外圍美女）外圍女（電話微信180-4582-8235）一二線城市可以提供高端外圍預(yù)約，快速安排30分鐘到達(dá)磷和硫。究表
然而，明外命科學(xué)家們長期以來一直想知道外星生命是否會基于顯著不同的化學(xué)成分而進(jìn)化。例如，研究人員長期以來推測硅可能也是生物學(xué)的支柱。
“探索這些可能性很重要，這樣我們就可以了解所有形式的生命可能是什么樣子，而不僅僅是地球生命，”該研究的高級作者betül kaar告訴Space.com，他是威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的天體生物學(xué)家、細(xì)菌學(xué)家和進(jìn)化生物學(xué)家。
一種對地球生命至關(guān)重要的化學(xué)反應(yīng)被稱為自動催化。自催化反應(yīng)是自我維持的——它們可以產(chǎn)生分子，促使相同的反應(yīng)再次發(fā)生。想象一下兔子數(shù)量的增長。成對的兔子聚集在一起，生下一窩又一窩的新兔子，然后這些新兔子長大成雙成對，生下更多的兔子。不需要很多兔子，很快就會有更多的兔子。
“生命起源研究人員關(guān)心自動催化的一個主要原因是因?yàn)榉敝场囊粋€關(guān)鍵特征——是自動催化的一個例子，”卡卡爾說?！吧呋嗌男纬?。一個細(xì)胞產(chǎn)生兩個細(xì)胞，可以變成四個，以此類推。隨著細(xì)胞數(shù)量的增加，可能的相互作用的數(shù)量和多樣性也相應(yīng)增加?！?br>在新的研究中，研究人員尋找有機(jī)化合物以外的自動催化。他們推斷自動催化有助于推動自然發(fā)生——從無生命狀態(tài)到生命的起源。
科學(xué)家們專注于所謂的“配比循環(huán)”,這種循環(huán)可以產(chǎn)生一個分子的多個副本。這些產(chǎn)品可以用作起始材料，幫助這些循環(huán)再次發(fā)生，導(dǎo)致自動催化。
該研究的主要作者、威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的進(jìn)化生物學(xué)家彭真告訴Space.com說:“可以說，配比是獨(dú)一無二的，因?yàn)檫@是一個產(chǎn)生多個輸出的單一反應(yīng)——它看起來很像繁殖?！薄?br>為了找到這些反應(yīng)，科學(xué)家們分析了兩個多世紀(jì)以來用許多不同語言編寫的數(shù)字化科學(xué)文件?！巴ㄟ^有效的語言搜索和翻譯工具，我們能夠設(shè)計(jì)和進(jìn)行這種首次對自動催化循環(huán)普遍性的評估，”研究合著者、威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的地質(zhì)學(xué)家扎克·亞當(dāng)告訴Space.com。
最終，研究人員發(fā)現(xiàn)了270種不同的自動催化反應(yīng)循環(huán)。“自動催化可能并不罕見，但相反，它可能是許多不同環(huán)境的普遍特征，甚至是那些與地球真正不同的環(huán)境，”卡卡爾說。
270個循環(huán)中的大多數(shù)沒有使用有機(jī)化合物。一些圍繞著地球上生命中缺少或極其稀有的元素，如水銀或放射性金屬釷。許多循環(huán)可能只在極高或極低的溫度或壓力下發(fā)生。
研究人員甚至發(fā)現(xiàn)了四個涉及惰性氣體的自動催化循環(huán)，這些惰性氣體很少與其他元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。彭說，如果甚至像氙這樣相對惰性的氣體也能參與自動催化，“我們有充分的理由猜測，其他元素更容易發(fā)生自動催化”。
其中只有八個循環(huán)是由四個或更多反應(yīng)組成的相對復(fù)雜的循環(huán)。270個循環(huán)中的大部分都很簡單，每個循環(huán)只包含兩個反應(yīng)。
“人們認(rèn)為這種反應(yīng)非常罕見，”卡卡爾在一份聲明中說。“我們證明了它實(shí)際上并不罕見。你只需要找對地方。”
研究人員指出，將多個周期結(jié)合在一起是可能的，即使它們彼此非常不同。這可能導(dǎo)致自我維持的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生各種各樣的分子，產(chǎn)生大量的復(fù)雜性。
“有了這么多可供借鑒的自動催化的基本配方，現(xiàn)在研究的重點(diǎn)可以轉(zhuǎn)移到理解自動催化如何通過配比，在塑造行星的化學(xué)方面產(chǎn)生更顯著的影響，”卡卡爾說。
科學(xué)家們希望未來的研究可以實(shí)驗(yàn)性地測試他們創(chuàng)造的這本新食譜。
“這里介紹的循環(huán)是一系列基本配方，可以以我們星球上從未嘗試過的方式混合和匹配，”彭說?！八鼈兛赡軙?dǎo)致發(fā)現(xiàn)復(fù)雜化學(xué)的全新例子，這些例子在碳基甚至硅基循環(huán)過于燃燒或凍結(jié)的條件下工作。”
研究人員警告說，這些周期的可能性有多大還不確定。“不能保證我們整理的所有例子都可以在實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行或在其他天體上找到，”彭說。
除了這項(xiàng)工作可能對尋找宇宙中的生命和理解生命的起源具有意義，這項(xiàng)研究可能還有實(shí)際應(yīng)用，例如“優(yōu)化化學(xué)合成和有效利用資源和能源，”亞當(dāng)說。"另一個是用化合物來完成有趣的任務(wù)，如化學(xué)計(jì)算."
科學(xué)家們在9月18日的《美國化學(xué)學(xué)會雜志》上詳細(xì)介紹了他們的發(fā)現(xiàn)。