@ 2016.04.12 , 17:00
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生命好复杂:RNA的「R」可在太空自然形成?

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在搜寻地外生命时,人们最常谈及的方式是寻找遥远行星上的水。但其实,想要了解生命的复杂性,最佳研究对象是彗星、而非行星。事实上,我们已经知道,彗星会形成氨基酸和核酸碱基,这是生命生根的两种关键物质。如今,研究人员可能发现了另一种必备成分:核糖,即RNA中的“R”。

地球生命需要3种大分子:RNA、DNA、蛋白质。目前人们认为,RNA(核糖核酸)在地球上的出现时间比DNA早。然而,在地球出现生命之前,RNA中的核糖所需的条件并未形成。那么问题来了:核糖究竟来自哪里呢?

为探究此问题,法国化学家Cornelia Meinert等人重现了早期太阳系的情况。他们在实验室里将水、氨、甲醇冷冻至-195摄氏度,即制造了一颗“彗星”。之后,他们在恰当温度下对其进行紫外光冲击,让“彗星”经历年轻恒星所产生的同类辐射。最后,他们使彗星回暖,看看它会制造出什么分子。

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经过分析,他们发现了大约55种有机分子,而其中最重要、最激动人心的便是核糖。尽管这种实验已经在世界各地进行过无数次,但他们却是首次使用“多维气相色谱法”——这种新型技术能更容易探测出单分子。

实验中的冰模拟过程非常普遍,它可以发生在分子云中,也可以发生在原行星盘中。核糖很可能是首要基因材料,而研究表明,它在星际环境中的含量很丰富。同时,地球的核糖可能源于彗星或尘埃云。

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不过,本研究是在实验室内完成的,也就是说我们还需要进一步的证据——在真正的彗星或尘埃云中发现核糖——来支持此研究结果。此外,研究人员并不知道核糖究竟形成于何时——是加热过程还是冷却过程。

尽管研究有其局限性,但它大大推进了使我们对地球生命(以及宇宙其它星球上的生命)如何形成的理解。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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4.8
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TOTAL COMMENTS: 45+1

  1. 牡丹
    @2 years ago
    3109826

    那么,彗星和尘埃云里的核糖又是哪里来的呢?

    [0] XX [33] 回复 [0]
  2. mercurypluto
    @2 years ago
    3109842

    一个最单纯生命的最简单的基因序列用~A4纸打印出来需要400张,其中有一处错误也不行。如果说这是自然形成的,它的概率相当于随便抓一把拉丁字母往地上一扔,刚好排列出莎士比亚的诗句

    [14] XX [72] 回复 [0]
  3. 水镜柒奇
    @2 years ago
    3109844

    《孢子》

  4. mercurypluto
    @2 years ago
    3109845

    推荐看视频”揭开生命的奥秘”

  5. 哈哈哈哈
    @2 years ago
    3109848

    @牡丹: 文章不是说了吗?彗星在星际空间里被各种照自然形成的啊。

  6. swmage
    @2 years ago
    3109850

    我不会告诉你们彗星就是一个个小蝌蚪,运气好碰到合适的行星就是生命的萌芽

    [13] XX [1] 回复 [0]
  7. 骑着扁担抱牛
    @2 years ago
    3109853

    @swmage: 天人合一啊

  8. 牡丹
    @2 years ago
    3109854

    @哈哈哈哈: 谢谢啦看到了

  9. lautherf
    @2 years ago
    3109855

    一定是宇航员干的

  10. 零下伊度
    @2 years ago
    3109857

    说是复杂,其实从宇宙角度来说只是不小心得病了,生命在某颗星球上快速的繁衍,还进化出了更高级会自行创造新病毒的生命,一眨眼就把这颗星球给包围了,而且还有传染其他星球的趋势。。。

    [32] XX [5] 回复 [0]
  11. 蛋黄
    @2 years ago
    3109876

    @mercurypluto: 庞加莱重现

  12. 饿了
    @2 years ago
    3109973

    @mercurypluto: 给猴子几百亿年的时间扔,完全有机会扔出一篇莎士比亚。

  13. 你在逗我吗
    @2 years ago
    3109975

    龙卷风刮过垃圾车,最后出现了一架747

  14. mercurypluto
    @2 years ago
    3109981

    @饿了: 有空请看
    http://www.tudou.com/programs/view/9SJgM71Z_zs/

  15. NoisyStars
    @2 years ago
    3109989

    @mercurypluto: 一次性生成确实不可能,但问题就在于生命不是一次性产生的:最初的生命形式可以是非常简单的,别说对外界刺激的反应,甚至没有收集能量和繁殖的功能,只能靠“天生地长”,但关键是只要能一直出现最初的生命形式,它就有几率产生新的使其更复杂的变异,无论这个几率多低,只要出现了,它存在的几率就会更多,从而进入正反馈循环,它就会越来越复杂。
    所以,生命并不是一蹴而就的,而是上亿年的不断累积而成的。
    生命其实是时间造就的奇迹。

    [33] XX [2] 回复 [0]
  16. 3109999

    @mercurypluto:
    一把不行,撒它个几十亿把,几十亿把还不行再来个平方……

  17. mercurypluto
    @2 years ago
    3110001

    @NoisyStars: 有空一定看一下我说的视频,都有答案的,我说不过来,希望对大家有帮助,真的,抽出点时间看一下 “揭开生命的奥秘”

  18. 豹2A7
    @2 years ago
    3110015

    照这么说什么硅基生物只是扯蛋的猜想

  19. 虵很生气
    @2 years ago
    3110016

    DNA 的「D」可在从尸吊中形成

  20. 3110022

    给前两个回复大量的XX,能反应出煎蛋er对于世界是有规律和有意塑造出来的这个事实不能接受的那一种,一旦听到类似想法就吓的瑟瑟发抖。
    要搞清楚,无限猴子定律在现实中是不可能的,已经测试过,只是在数学概念上,并不是零,却也几乎等于不可能,而事实上这只能在数字运算中有那么一丁点可能性是会发生,在现实角度上,时间的推进能挤兑一切所谓数据上的可能性,时间的推移和长短注定把可能性压缩成不可能。

    [3] XX [11] 回复 [0]
  21. mercurypluto
    @2 years ago
    3110026

    最后再说几句,科幻片都来自现实,现实比科幻还科幻,远远超出我的想象。好比蚂蚁爬进机箱里,看到的不一定是真实的。我不敢装笔,只是感慨一下。在网上找到一个线索,接二连三出来的内容好多好多

  22. apooooooo
    @2 years ago
    3110041

    @mercurypluto: 最小的生命体JCVI-syn3只有473个基因,大多数细菌有4000到5000个基因,你得调多大字号才能打400张。而且,多数细菌复制时要错0.7%左右的DNA,更不要说修饰的改变。

    [11] XX [0] 回复 [0]
  23. 方法
    @2 years ago
    3110052

    RNA病毒是第一生命体

  24. 金属漆
    @2 years ago
    3110133

    生命来源于物质但宇宙中只有5%左右有没有暗物质生命这是个问题

  25. Xavier
    @2 years ago
    3110245

    其他星球上的文明设计并创造了地球上的生命。神话故事在讲述同一个事实,只因写故事的古人不懂科学,故事被扭曲了。

  26. 3110308

    有很多非平衡态下形成的复杂结构……不足为奇。

  27. NoisyStars
    @2 years ago
    3110364

    @mercurypluto: 看了那个视频,你的第一个回复就是从这个视频里来的吧?这个点需要先否认渐进进化的可能性才行,视频里确实一开始就提到了这一点。可是,我觉得视频中的论述并不能成立,里面值得推敲的地方很多,其论据并不充分,至少没有支持进化论的论据充分,举个最显著的例子:所谓的最简机器,它的基本观点是像细菌鞭毛摆动这种复杂的分子机器,除非是一次性产生的,否则其缺失任何一个组件,就会失效,从而会被自然选择淘汰,换句话说,这种结构一开始就不可能通过渐进式进化产生;而这种观点的一个最大的错误出在:自然选择会保留有益变异而淘汰有害变异,但对于那些没有益处但也没害处的变异呢?其实进化论根本没有说这种情况下这种特征会被淘汰,其实是:越是有益的特征会被保留的几率就越大,越是有害的特征被淘汰的几率越大,即没有好处也没有坏处的特征,就不会被特别保留,但也不会被专门淘汰,于是整个视频的逻辑链一开始就是有重大漏洞的。
    非好非坏的变异并不会被淘汰,生物进化并不总是选择最好的方向进行的,这一点一般会被忽略,因为从直觉上它并不影响进化论的成立。但正是这种非好非坏的特征,赋予了生物多样性的基础,从而为进化提供了足够的原材料。否则如今地球上就只会有一种最“完美”的生物,而不会有如此丰富多彩的生物世界了。

  28. NoisyStars
    @2 years ago
    3110365

    @mercurypluto:
    接上:另外引申一下,为什么现代文明提倡“人人平等”?社会为什么需要普通人,而不是只保留精英?这不仅仅是因为普通人构成了社会的主体,更重要的原因是,看似平凡、没多大贡献的普通人,其实是多样化的来源,而这正是孕育那些精英的温床!否则社会上就会只有最“完美”、最“优秀”的一种人,社会发展就将趋于停滞!而为什么社会发展不能保持这种最“完美”状态而永远持续下去呢?因为物质世界、整个宇宙是不断发展变化的啊!今天的“完美”,明天就会是“普通”甚至“致命缺陷”。

  29. NoisyStars
    @2 years ago
    3110386

    @red: 无限小乘以无限大等于多少?希望你学过高数,并且知道我说的“无限大”指的是什么。
    还有,不要随便给人扣帽子,所谓“能反应出煎蛋er对于世界是有规律和有意塑造出来的这个事实不能接受”,随便就可以反过来说:你的这个回复“能反映出少数煎蛋er对于生命这种如此精妙的东西竟然只需要简单规则通过大量随机过程就能组合出来的这个事实不能接受“。

  30. 爷酥
    @2 years ago
    3110432

    @mercurypluto: 仔细看看(你看得懂的话),其实里面很多错的,还有不少凑字数骗稿费的,关键是那些彻底写砸了的生物早就团了团扔进废纸篓里了,可见做智能设计的那厮压根就是个蹩脚程序猿

  31. 3110590

    @NoisyStars: 求别闹,还高等数学,你要是跟我生活在同一个世界里,就不会意识到这是一个现实无法解决的问题。
    Xn =(1−(1/50)6)n已经很完美解释了为什么数学上这个概念不可能等于0,但基本正常人都应该明白,宇宙年龄137.98 ± 0.37亿年,地球上生命起源根据某些人说法也不会大于地球年龄,所以直接把数据代入到公式推算就能发现现实里根本就没有足够时间短期内发生足够的可能性。
    而且用后脚跟去想,都应该已经明白,地球被各类外星人早就关注了,类型大致有几种但又不统一,代表地外生命是有多起源的,多种起源最终进化的方向却几乎一致,如果如果只有地球是一个意外里带出的特殊存在,那怎么解释地外生命的可能性呢?
    Panspermia到现在都没人反驳就是因为迟早有一天我们会从客观事实上公开的意识到,我们不是唯一的存在,否则早就被反驳到亲妈都不认识了。
    别说我扣帽子,煎蛋er整天自诩科学科学不信教不信神,但很多时候就是固步自封,井底之蛙,不接受任何新的说法,哪怕新的说法是有合理逻辑与客观的科学证据、理论做做支持的。
    类似例子简直不要太多,有些人反宗教反到连无神论和有神论都搞不清跟宗教有什么关系,一视同仁而反驳点XX,加上一系列我观察的情况,基本是就是书本给灌输什么观念,就认为世界必然是这样子,而不是多观察与思考。
    哪怕无限猴子定律也好,也只不过是用来在往外推测时,一个用于自我纠错的概念,避免对世界的探索走向死胡同。
    而很多人的世界观,就已经走进死胡同了。

  32. 3110599

    @NoisyStars: 只要拿无限猴子的直接证明公式,再导入地球上跟外星人相关的目击与报告,再推算各大星区可居住星球的面积以及宇宙最大可能的年龄段,然后就会发现根本就不是很小或者有一定可能,而是可能性爆表,最苛刻的就是根本无法逆转的时间观念,除非宇宙年龄可以继续扩张到目前基础数值的次方倍,否则认为有随机性可言的话,根本就不现实。

  33. 3110600

    @NoisyStars: 在任何一个无可争辩的事实上,都不存在固有的假设,能够解释原生物的起源,或就其奇妙的结构来看,断定演化成为可能—就遗传和适应性而言,无法知道这些结构是进化的原因或结果。究其所以然,我们在寻找环绕着我们的可感知力量上白白耗费精力,直到我们最终把这些归给一个独立意志,深入来看就是智能设计

  34. 3110605

    @NoisyStars: 在对世界观念用理性去探讨的早期年代,希腊大哲们早就把这个问题讨论烂了,现代科学只是从客观的细节证据上探讨我们的世界如何而来,并没有给出一个最终解答,并且因为所谓唯物主义的大规模普及与兴起,导致很多人的观念被二十世纪初的科学观念固化,不能接受新的说法。
    Irreducible complexity到现在谁能反驳?生命身上的智能痕迹简直不要太多
    唯一可以轻松解释全面说法的,就是兼容,但有些人根本不提倡兼容与兼并说法,固执到极点,而这一点上,智能设计论是可以向下兼并的。

  35. wakato
    @2 years ago
    3110704

    @mercurypluto 谢谢您的推荐,赞同您的意见。

  36. wakato
    @2 years ago
    3110707

    现实中,如何区分一个事物,是设计制造的?还是自然生成的?具体是何标准?

  37. 3110742

    说打印400张纸,真的是拿衣服。假设随机拼凑,就算拼凑出一本莎士比亚来,其概率也是可以计算出来的。如果这个宇宙运行到今天,满足这个极低的概率,它还真就有可能出来。

    实际上,虽然整个宇宙按照热力学第二定律来说,应该是熵增加的。但在局部,是有熵减,也就是有负熵存在。所谓熵和负熵,背后的本质它还就是概率。而生命的本质嘛,就是吸收环境的负熵。

    所以,宇宙运行那么长时间,有那么多原子在那么多复杂的环境里面相互作用,概率上来讲,组合出一段符合生命需要的 RNA 也好,DNA 也好,是完全可能的。事实上它也组合出了一本莎士比亚 — 要不,你从哪里知道有莎士比亚这本书的?

  38. NoisyStars
    @2 years ago
    3110769

    @red: 你的这个表述很不清楚啊!什么叫“你要是跟我生活在同一个世界里,就不会意识到这是一个现实无法解决的问题”?
    “Xn =(1−(1/50)6)n”这个公式又是什么意思?等式右边完全看不出来是个什么东西啊!
    还有:“而且用后脚跟去想,都应该已经明白,地球被各类外星人早就关注了”,对不起,我只会用大脑思考,但并不能明白为什么会有人敢在没有任何确实证据的情况下如此言之凿凿地说一定有外星人在关注地球。
    还有,所谓panspermia,就不要用故弄玄虚了,直接说有生源论不就好了?可这理论和生命设计论没有任何关系,反倒是本文提到的研究证实了太空中有可能自然生成RNA,从而说明生命起源不一定非要是从地球,也可以是太空中出现后落到地球上。相当于支持了有生源论。
    另外,反宗教本身就跟科学没关系,科学并不反对宗教本身,科学反对的是宗教对于现实的扭曲(比如处子怀孕什么的)。那些高唱反宗教的,本身就不是科学的态度,科学的态度是一切以事实为依据、以逻辑为手段。宗教说有万能的神,科学不会反对,因为没有确凿的证据证明有神或者没神,但如果宗教说万物都是神造的,科学会反对,无数化石、解剖学结构、基因特征证实了生物进化现象的存在,这说明至少现在的生物并不是神造的,而是由最初的进化来的。
    所以,你倒是有没有认真地分析过你所支持的理论?你有没有想过,有可能不是别人迷信课本,而是你迷信这些“不是课本上的”理论?
    也许有时候真理掌握在少数人手里,但,掌握在少数人手里的,并不都是真理。

  39. NoisyStars
    @2 years ago
    3110778

    @mercurypluto: “最后再说几句,科幻片都来自现实,现实比科幻还科幻,远远超出我的想象。”这句话说得好!但我不明白的是,既然能接受生命是外星人设计的这种科幻的理论,为什么就不能接受生命是通过简单的规则自动进化出来的这种理论?在我看来,明明是后者,也就是生命是自然进化来的,显得更加神奇、科幻才对啊!如果这是有人故意设计的话有什么稀奇的?举个例子,如果你偶然捡到一块形状是完美的心形的石头,你觉得,“这是有人做出来的”,“这是大自然的鬼斧神工”,哪个更加科幻、更加超出你的想象?

  40. 李华
    @2 years ago
    3110812

    这个帖子的评论比帖子本身难懂很多😂

  41. NoisyStars
    @2 years ago
    3110816

    @red: 还有,我发现你好像确实没有理解我说的“无限大”的意思。这个无限大当然不是真的无限,只是相对于你说的,某些数量虽然是有限值,但因为太小了,以至于可以看作是无限小。那么对应的,也有无限大——这里就是重点:你是不是没有考虑“生物”个体的数量?(注意,刚开始时并不能算作是生命,所以打了引号)。我猜你肯定上过中学,知道阿伏加德罗常数,那么应该知道,即使是自然产生的一丁点生命物质,其中都是包含了数以亿亿计的生物大分子的;或者换个情况,一个最原始的细菌需要的最少基因,即使按照你说的随机产生的可能性几乎接近于0,但全球有多少细菌正在尝试生成?这个数字也是天文数字的,并且微观反应的速度极快,即使在很小的时间内,都能出现无数次尝试,再乘上以亿年记的积累,这个尝试次数也近乎是“无限大”的,所以“无限小”的几率乘以“无限大”的尝试次数,总几率可不一定是多少呢!

  42. 3111983

    @NoisyStars: 求别在这里打肿脸充胖子,无限猴子定律早就根据时间推进的观点被破解了,只存在于数学上存在所谓的可能性,现实世界是不可能的,如果说无限推伸时间,那么我们就是出于一个早期节点上,根本就和无限大和不是无限大这种八竿子打不着的关系挨不着。
    算法就是无限猴子的直接证明,但只能通过数学角度假设,你看不明白别说什么无限猴子定律了。

  43. 3111990

    @NoisyStars: 吐槽不能,现在直接证据证明外星人存在并且还来地球的东西少吗?二战前后都有各种目击报告,进入数码时代后简直不要太多的视频拍摄,而且还有相当部分是在没有办法造假的年代拍摄出来的,以及监控摄像普及后拍摄到的各种不明生物
    能不能别做埋头鸵鸟?

  44. 3111997

    @NoisyStars: 不行了,实在吐槽不能了,你说半天竟然还拿我已经说得非常清楚的东西再用我的想法说一次,就当做是反驳了?Panspermia说得清清楚楚,还用你来这里再解释一次吗?论起源的智能痕迹,如果说能通过泛源来到地球,说明在环境演化上有出现过适合传播的方法,例如宇宙飞船,而没有环境的话,就说明早期生命有进化出在太空繁衍保存的特性。
    进化论本身就漏洞诸多,求你不要把这当金科玉律,进化论只是一个有漏洞但又合适的可解释说法,负责阐述过程,不负责结果与起源。

  45. 3111998

    @NoisyStars: 另外,尤其是你说分子还是什么,任何东西都好,哪怕数据都大到可怕,都不会在同一种可能性下,在彼此差距几千几百甚至上万光年的星区可居住星球上,演化出几乎一样的近似物种,目前被认为存在的各种类型外星人里,外观上几乎都跟人类保持结构的一致,这根本不是概率上的问题,如果从概率和数字角度来看,这种可能性就已经超过原本认为随机性就能发生的可能了。
    几率越小,独立性越高,几率越大,同质可能性越高,两者是完全相反的,你想找中间值或最小值,麻烦看看地球到目前为止有多少UFO目击事件和相关外星人的资料,这些里你信不信都好,有一件是真的,就代表不可能只有一种外星人观察地球,然后数字会成倍往上增加,最终只会往最大值上发展,而不是独立证明最小值才是唯一可能。
    P.S.连宗教不同的哲学观点都不清楚,麻烦你别拿来说了,宗教不是天主教、新教、东正教或者伊斯兰教等亚伯拉罕诸教那套唯一观点,还有很多不同宗教或不同年代的人提出了独立于传统宗教教条的新神造论观点。
    但有人把神造论归于宗教范畴,本身就是不成熟的表现。
    所以才有了理性宗教这说法,也即是未来自我改革后的宗教

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