生命起源一直是科學家們探索的最大難題之一，不久前，NASA的科學家們在實驗室中重現了40億年前海底生命的形成過程。這個研究不僅可以幫助我們了解地球生命的起源，還可以為我們在地球以外的宇宙行星上尋找生命提供線索。40多億年前地球誕生之初，地球處于冥古宙的“地獄時期”，地表布滿火山巖漿，是一個熾熱的巖漿球，之后巖漿冷卻，凝固，漸漸形成海洋、大氣和陸地。科學家們一直認為，地球的生命最初起源于海洋。
冥古宙地球表面模擬圖
因此，科學家們此次研究的重點是如何在海底的熱液噴口中，形成生命的基石，也就是氨基酸。氨基酸是合成蛋白質的基本單元，地球上所有生命都是由蛋白質組成。從食物本質上來說，吃龍肉和吃驢肉，吃的都是蛋白質，沒有區別。地球上最早的生命誕生于約41億年前的原生代，是單細胞生物，一個細胞就是一個生物。例如：草履蟲，衣藻，變形蟲等。這時候，地球大氣中還沒有氧氣，主要是氨氣、氫氣、甲烷和水蒸氣。
原生代地球表面模擬圖
原生代單細胞生物圖鑒
顯微鏡下的變形蟲
要重現40多億年前生命的形成過程，我們只要重現當時的各種自然條件就可以了，科學家們認為海底生命形成的關鍵條件在于海底的一種奇怪的地質現象，海底“黑煙囪”，就是海床上的地殼裂隙，在這些裂隙上，地底的溫水噴涌而出，與近乎冰凍的海水互相融合，給海水周圍的有機物分子，提供了相互反應成為氨基酸的環境。就是下圖中這些奇怪的黑煙囪。這樣的煙囪不僅在遠古的海底，我們現在的海底仍有很多。
奇怪的生命工廠：海底黑煙囪，來源：維基百科
奇怪的生命工廠：海底黑煙囪，來源：維基百科
科學家在一個燒杯中，加入了模仿地球原始海洋的混合物，這些混合物中有水，礦物質和開始形成氨基酸所需的“前體”分子丙酮酸和氨。他們把溶液加熱到70℃，然后在燒杯底部接入一根可噴出熱液的導管，形成與海底一樣的“煙囪”，之后科學家們發現在這些液體中成功的形成了氨基酸。
在實驗室中形成的微型熱液煙囪的延時視頻。就像在早期地球的海洋中一樣，自然通風口可以繼續形成數千年并且長到幾十米。來源：NASA
我們已經證實地球上海底奇怪的“黑煙囪”可以幫助生命形成，那在其他擁有海洋的星球上很可能發生類似的情況。例如，木星的木衛二和土星的土衛二，這兩顆衛星在其地表冰層下，都有深度達到幾百公里的液態水海洋，它們的海洋底部如果也有跟地球類似的“黑煙囪”，那么這些星球存在生命的可能性將大大增加。
木衛二歐羅巴地底海洋示意圖，來源：NASA
土星的衛星土衛二，在太陽照射下的背景圖，由卡西尼號拍攝。彩色尾巴是冰冷的顆粒和水的噴射物，它們從土衛二地表冰面下的海洋噴射入太空，噴射高度可達兩百千米，是太陽系最大的噴泉。NASA未來的探測任務會在像土衛二這樣冰冷的衛星上尋找海洋生物的成分。來源：NASA（非真實色彩）
不僅如此，未來，NASA在火星上的探測任務，可以采集回火星表面含有鐵銹的土質樣本，有可能會發現火星地表鐵礦物和水在遠古時期形成氨基酸的證據，倘若找到這些證據，那將表明很可能火星在遠古時期也曾存在過生命。雖然現在我們還沒有生命在其他星球上存在的具體證據，但這次研究結果幫助我們發現一個事實，在有海洋存在的星球上，生命產生的幾率大大增加了，這從很大程度上幫助我們縮小了尋找地外生命的范圍，增加了我們找到地外生命的幾率。
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