挑战“第一细胞”理论:生命起源有新学说!
生命可能是从粘在岩石上的粘性物质开始的,而不是在一个微小的细胞里。如果这个设想成立,我们对生命起源的理解将被彻底重塑。
近日,发表在《化学系统计划》(ChemSystemsChem)期刊上的一项新研究提出,在第一批真正的细胞出现之前,早期地球表面可能广泛覆盖着一种粘性凝胶。这些原始的、类似生物膜的材料能够捕获和浓缩分子,为早期化学演化提供一个受保护的物理空间,使简单的分子系统有机会变得日益复杂。
正是在这些凝胶中,新陈代谢和自我复制的最初迹象或许已经悄然萌发。日本广岛大学教授、论文共同主要作者Tony Z. Jia表示:“许多现有理论关注的是生物分子和生物聚合物的功能,而我们的理论则将凝胶在生命起源中的作用纳入其中。”研究团队将其称为“益生元凝胶优先”框架。
在这一框架下,生命最早的步骤并非发生在细胞膜内部,而是发生在附着于岩石等表面的凝胶基质中。这种基质是一种粘性的半固体材料,在某些方面与现代微生物生物膜颇为相似——后者是细菌形成的薄层,常见于岩石、池塘表面甚至人造建筑上。
研究团队借助软物质化学的概念和现代生物学的见解提出,这些原始凝胶为化学系统创造了适宜的物理环境。它们通过捕获和组织分子,有效增加了局部分子浓度,留住本可能扩散流失的有用化合物,同时保护微妙的化学反应免受外界环境剧烈波动的干扰。
在这种受保护的空间内,早期的化学网络可能逐渐发展出原始的代谢活动,甚至实现基本的自我复制。这些看似简单的步骤,却为日后真正的生物进化奠定了至关重要的基础。
几个世纪以来,人类始终在追问——生命究竟如何开始?虽然无人能亲历那个遥远的瞬间,但科学家正借助化学、物理和地质学的线索一步步回溯。这项新理论不仅为地球生命起源提供了另一种解释路径,也为在宇宙其他地方搜寻生命迹象打开了新的思路——也许,我们寻找的并非总是细胞,而仅仅是某种粘性十足的凝胶。
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