地球上的生命或起源於海底火山口

　　英國每日郵報報道，近日科學家們表示地球上的生命或可能起源於海底的火山口。研究人員提出了一種新的方式模擬導致地球上細胞代謝活動出現的新過程——這是所有生物體至關重要的一個生物學功能。這項研究可以幫助科學家們理解生命是否可能出現在其它星球的相似環境裏。

　　研究合作作者、英國利茲大學的特里·凱(Terry Kee)博士表示：“我們嘗試建立溝通早期地球的地質過程和地球上生物生命出現的橋樑。”在此之前，有些科學家們提出地球上的生物體可能是由外太空的隕石帶至地球的。

　　然而，地球上的生命起源於海底熱液噴口等理論得到了更多科學家的支持，這一理論認爲生命產生於無機質，例如在氣體和礦物質裏發現的化合物。

　　凱博士表示：“在生物學生命出現之前，我們可以說早期地球擁有‘地質生命’。將涉及無生命的岩石和礦物質的地質學認爲是有生命的似乎非常罕見，那麼究竟什麼是生命?”

　　“針對這個問題很多人無法給出滿意的答案。因此我們所做的是研究生命的特徵，所有生命形式所使用的化學過程都與燃料電池產生能量所發生的過程相同。”汽車的燃料電池通過燃料和氧化劑之間發生反應而產生電能，這便是氧化還原反應的例子之一，在這個過程中一個分子失去電子——它被氧化——而另一個分子獲得電子。

　　某些地質環境，例如熱液噴口可以被認爲是“環境燃料電池”，因爲熱液燃料和海水的氧化劑，例如氧之間產生的氧化還原反應會產生電能。去年日本的研究學者在日本沖繩縣進行的深海實驗證明，利用這些熱液噴口可以產生電能。在這項最新的研究裏，研究人員提供了他們提出的地球上出現細胞代謝的燃料電池模型的證據。

　　研究小組用由地質礦物質組成的物質取代了燃料電池裏常用的鉑催化劑。研究首席作者、美國宇航局天體生物學研究所“冰凍世界”研究小組的勞拉·巴奇(Laura Barge)博士說道：“某些礦物質可能能夠催化地質氧化還原反應，後者會引發生物學代謝。我們對包含鐵和鎳的導電礦物質尤爲感興趣，因爲這些元素在早期地球非常普遍。”

　　鐵和鎳的反應性遠不如鉑。然而，實驗產生了很小但很有意義的功率輸出，這論證了這些金屬在燃料電池裏仍能夠發電——因此可以作爲早期地球熱液噴口裏發生的氧化還原反應的催化劑。

　　巴奇博士補充說道：“這些實驗模擬了在地質系統裏產生的電能，因此我們可以將它用於模擬有液態水的其它行星環境，例如木星的衛星木衛二或者早期火星。”

　　“利用這些技術我們可以測試任何給定的熱液系統是否可以產生足夠多的能量以啓動生命的開始，或者提供能量棲息地使得生命能夠持續存在，而後者很可能被未來任務所探測到。”這項研究被髮表在期刊《天體生物學》上。

　　相似的，植物的光合作用通過二氧化碳的減少形成糖類，以及水的氧化形成分子氧而獲得電能。人體細胞的呼吸便是糖類氧化成二氧化碳和氧氣減少形成水的過程，在這個反應中產生了電能。