孫悟空從石頭中迸出來,地球上所有生命體是從哪裡迸出來的呢?過去理論認為生命起源於「原生湯」,並且這過程需要有雷擊能量參與。現在一項新國際研究表明,不需要那麼麻煩,一種簡單的有機化合物「果酸」,就能促成類似現代細胞的結構出現。

細胞是地球上所有生物體的基本組成單位,雖然它們會分化變成各種外觀與功能皆不同的細胞,但基本上都有相似結構,比如能調節廢物、重要分子進出細胞的細胞膜。

然而我們只知道在生命出現之前,地球環境可能含有大量化學物質隨機相互作用,卻不了解一個環境如何從無到有演化出結構複雜的細胞。

目前的主流假設為原生湯理論(Primordial Soup Theory),指出早期地球有如充滿各種化學原料的湯鍋,這些化學物質互相隨機反應而產生 RNA、氨基酸等分子,然後在火山爆發、雷擊等高能量活動的觸發下擦出生命火花。

不過由日本東京工業大學 Tony Z. Jia、馬來西亞國立大學 Kuhan Chandru 領導的團隊表明,當一種簡單的有機物「果酸(α-hydroxy acids,縮寫 AHA)」先在適溫下乾燥然後經歷再水合作用(rehydration)後,會自發聚合並組成聚酯微滴形成「隔室」,形成類似細胞的簡單結構,困住一些生物分子如:核酸、蛋白質、RNA 等並使其越發濃縮。

更重要的是,這些液滴可以融合在一起,也就是說困住的分子可以積少成多,可能因此形成原始生命最早的遺傳和代謝系統。

而團隊進一步實驗後發現另一個驚人現象,聚酯微滴不只擅於吸收 RNA、蛋白質,這些生物分子還在內部作為催化劑發揮作用,於液滴表面形成脂質──構成細胞膜的基質。

雖然科學家無法確認這是否即為現代細胞的原始結構,但起源可能非常類似。從科學角度來看,果酸常出現在隕石和一些模擬早期地球的化學實驗中;從一般民眾角度來看,果酸就是被廣泛添加於化妝品中的成分,現在果酸多了一個身分:可能是生命起源的關鍵物質。

未來當我們在搜尋外星生命時,也許不能錯過有果酸物質的系外行星。新論文發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。

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