이미지 크레디트 : University of Arizona
애리조나 대학교 과학자들은 운석, 특히 철 운석이 지구의 생명 진화에 결정적 일 수 있음을 발견했습니다.
그들의 연구에 따르면 운석은 지구상에서 자연적으로 발생하는 것보다 더 많은 인을 제공 할 수 있었으며, 결국 살아있는 살아있는 복제 유기체로 조립되는 생체 분자를 생성하기에 충분한 인을 보여 주었다.
인은 삶의 중심입니다. 그것은이 분자들의 유전자 염기를 긴 사슬로 연결하기 때문에 DNA와 RNA의 중추를 형성합니다. 신진 대사는 생명의 기본 연료 인 아데노신 트리 포스페이트 (ATP), 성장과 운동을 돕는 에너지와 연결되어 있기 때문에 신진 대사에 필수적입니다. 그리고 인은 살아있는 건축의 일부입니까? 세포벽을 구성하는 인지질과 척추 동물의 뼈에 있습니다.
UA의 행성 과학과와 달과 행성 실험실의 박사 후보자 인 Matthew A. Pasek는“질량면에서 인은 탄소, 수소, 산소 및 질소에 이어 다섯 번째로 중요한 생물학적 요소이다.
그러나 지구 생명체가 인을 얻는 곳은 미스터리라고 덧붙였다.
인은 수소, 산소, 탄소 및 질소보다 본질적으로 훨씬 드 rare니다.
Pasek은 최근의 연구에 따르면 우주에서 280 만 개의 수소 원자마다, 바다에서 490 만 개의 수소 원자, 박테리아에서 203 개의 수소 원자마다 약 1 개의 인 원자가 있음을 보여줍니다. 마찬가지로 우주에서 1,400 개의 산소 원자, 바다에서 2,500 만 산소 원자, 박테리아에서 72 개의 산소 원자에 대해 단일 인 원자가 있습니다. 단일 인 원자 당 탄소 원자와 질소 원자의 수는 각각 우주에서 680과 230, 바다에서 974와 633, 박테리아에서 116과 15입니다.
Pasek은“인은 삶보다 환경에서 훨씬 더 희귀하기 때문에 초기 지구에서의 인의 행동을 이해하면 삶의 시작에 대한 단서를 얻을 수 있습니다.
가장 일반적인 지상파 요소는 인회석이라고 불리는 광물입니다. 물과 혼합하면 인회석은 아주 적은 양의 인산염 만 방출합니다. 과학자들은 인회석을 고온으로 가열하여 다양한 이상한 초 에너지 화합물과 결합하여 지구상에서 알려지지 않은 인 화합물을 실험하기도했습니다. 이 연구는 생명의 인이 어디에서 왔는지 설명하지 않았다고 Pasek은 지적했다.
Pasek은 운석이 살아있는 지구 인의 원천이라는 아이디어에 대해 UA 행성 과학 조교수 단테 로레타 (Dante Lauretta)와 협력하기 시작했습니다. 이 연구는 초기 태양계에서 부식 된 금속 표면에 인이 집중되어 있음을 보여주는 Lauretta의 초기 실험에서 영감을 얻었습니다.
Lauretta 박사는“철계 금속과 같은 알려진 유기 촉매의 존재 하에서이 인 농도의 자연적인 메커니즘은 유성 광물의 수성 부식이 중요한 인 함유 생체 분자를 형성 할 수 있다고 생각했다”고 Lauretta는 말했다.
Pasek 박사는“석유 석은 인을 함유 한 여러 가지 광물을 가지고있다. "우리가 가장 최근에 작업 한 가장 중요한 것은 슈라이버 사이트 (schreibersite)로 알려진 철-니켈 인화물입니다."
Schreibersite는 지구상에서 매우 드문 금속 화합물입니다. 그러나 그것은 운석, 특히 철분 운석에서 편재하며, 슈 레이버 사이트 곡물로 후추를 입히거나 분홍빛이 도는 슈 레이버 사이트 정맥으로 짜여져 있습니다.
지난 4 월, Pasek, UA 학부 Virginia Smith 및 Lauretta는 schriebersite를 상온의 신선한 탈 이온수와 혼합했습니다. 그런 다음 핵 자기 공명 NMR을 사용하여 혼합액을 분석했습니다.
Pasek은“우리는 다양한 인 화합물이 많이 생성되는 것을 보았다. "우리가 발견 한 가장 흥미로운 것 중 하나는 ATP에서 발견 된 것과 유사한 생화학 적으로 유용한 인산염 중 하나 인 P2-O7 (7 개의 산소 원자를 가진 2 개의 인 원자)입니다."
Pasek 박사는 이전 실험에서 P2-07을 형성했지만, 단순히 상온의 물에 미네랄을 용해시키는 것이 아니라 고온이나 다른 극한 조건에서 형성했다고 말했다.
"이로 인해 우리는 생명의 기원이 어디에서 발생했는지 다소 제한 할 수 있습니다." “인산염 기반 생명체를 가지려면 최근 운석이 떨어진 담수 지역 근처에서 발생했을 것입니다. 우리는 아마도 철 운석이라고 말할 수 있습니다. 철 운석은 다른 운석보다 약 10 배에서 100 배 많은 슈라이버 사이트를 가지고 있습니다.
“석유는 광물, 광합성, 유기물 (탄소 함유 화합물)과의 새로운 인산염 결합 형성에 사용되는 일부 광물, 특히 P2-07 화합물로 인해 생명의 진화에 결정적이라고 생각합니다. 다른 여러 생화학 적 과정”이라고 Pasek은 말했다.
Lauretta 박사는“이 발견의 가장 흥미로운 측면 중 하나는 천체 분화 과정에 의해 철 운석이 형성된다는 사실이라고 생각한다. 즉, 행성계라고 불리는 행성의 빌딩 블록은 금속 코어와 규산염 맨틀을 형성합니다. 철 운석은 금속 코어를 나타내며, 아 콜드 라이트라고하는 다른 유형의 운석은 맨틀을 나타냅니다.
“아마도 행성 진화에서 그러한 중요한 단계가 생명의 기원과 연결될 수 있다는 것을 깨닫지 못했습니다. “이 결과는 우리 태양계와 다른 곳에서 생명이 생길 수있는 곳을 제한합니다. 그것은 행성 크기가 임계 크기로 자랄 수있는 소행성 벨트를 필요로 하는가? 직경 약 500 킬로미터? 그리고이 물체들을 방해하여 내부 태양계로 전달하는 메커니즘입니다.”
라우레타는 목성이 우리의 태양계로 천체를 전달하게함으로써 외계 태양계 행성과 달에 지구 생명체에 필수적인 생체 분자에 의해 사용되는 반응성 형태의 인이 공급 될 가능성을 제한한다고 말했다.
Lauretta는 덧붙여 목성 크기의 물체가없는 지구 행성을 향한 미네랄이 풍부한 소행성을 방해 할 수있는 태양계도 생명체의 발전에 대한 전망이 희미하다고 덧붙였다.
파섹은 필라델피아에서 열린 제 228 회 미국 화학 학회 전국 회의에서 오늘 (8 월 24 일) 연구에 대해 이야기하고있다. 이 작업은 NASA 프로그램 인 Astrobiology : Exobiology and Evolutionary Biology에서 자금을 지원합니다.
원본 출처 : UA 뉴스 릴리스
