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加拿大的一個淺水湖可能揭示地球生命的起源

發帖時間：2025-12-08 01:48:39

[百科] 來源：桑間濮上網

加拿大的吉斯湖是一個蘇打湖，可能代表著達爾文的大的地球的起“溫暖的小池塘”，地球生命的個淺起源（圖片來源:uux.cn/金伯利·波比·辛克萊/華盛頓大學）
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（羅伯特·李）：科學家們發現了一個湖泊，它可能很適合達爾文的水湖生命“溫暖的小池塘”，那里是加拿揭示生命在原始地球上開始的地方。
華盛頓大學的大的地球的起一組科學家在加拿大西部發現了一個淺“蘇打湖”，該湖似乎具有一小塊水體促進復雜分子自發合成所需的個淺化學物質和條件，這些分子導致了大約40億年前地球上出現生命。水湖生命
像這項研究中關注的加拿揭示蘇打湖是含有高水平溶解碳酸鹽和鈉的小水體，類似于向其中傾倒大量小蘇打。大的地球的起然而，個淺在這種情況下，水湖生命高含量的加拿揭示溶解鈉和碳酸鹽是由水和火山巖之間的反應引起的。
這些發現可能有助于解決解釋地球生命如何出現的大的地球的起長期問題，也可能適用于太陽系的個淺其他行星，如火星和金星。
自20世紀50年代以來，研究人員已經能夠從無機分子中合成氨基酸和RNA等生物分子，但這一過程的下一步還有一個長期存在的問題。生命的關鍵分子RNA和DNA以及活細胞膜都需要磷元素的天然分子骨架，即所謂的磷酸鹽。
在實驗室中形成生物分子所需的磷酸鹽濃度比通常在河流、湖泊或海洋中發現的濃度高出100萬倍。這在地球生命出現的理論中被稱為“磷酸鹽問題”，這項新研究表明蘇打湖可能是解決方案。
“我認為這些蘇打湖為磷酸鹽問題提供了答案，”研究資深作者、華盛頓大學地球和空間科學教授大衛·卡特林在一份聲明中說。“我們的答案是充滿希望的:這種環境應該發生在早期地球上，很可能也發生在其他行星上，因為這只是行星表面形成方式和水化學工作方式的自然結果。”
為什么蘇打湖是生命的潛在搖籃
除了高含量的溶解碳酸鹽和鈉外，蘇打湖還含有大量磷酸鹽。2019年的一項研究顯示，這些小水體中這些分子的濃度可能比典型水體中的濃度高出100萬倍。這意味著蘇打湖可能是生命關鍵分子出現的理想場所。
為了測試這一點，華盛頓大學開始研究這樣一個蘇打湖，它位于加拿大不列顛哥倫比亞省卡里布高原一條土路盡頭的一個1英尺深（30厘米）的渾濁湖泊“最后機會湖”。這個特殊的蘇打湖在20世紀90年代被確定為已知磷酸鹽含量最高的湖泊。
加拿大的一個淺水湖可能揭示地球生命的起源

從最后一次機會湖中回收的鹽殼底部有綠藻和黑色沉積物。（圖片來源:uux.cn/大衛·卡特林/華盛頓大學）
Last Chance湖不僅底部有火山玄武巖，而且還經歷了干燥、多風的氣候，使水位保持在較低水平，溶解的化合物通過快速蒸發引入的水而濃縮。
這項新研究背后的科學家在2021年至2022年期間三次訪問了該湖，包括夏季和冬季結冰時。
“你有這個看似干燥的鹽灘，但也有角落和縫隙。研究小組成員、華盛頓大學博士后研究員塞巴斯蒂安·哈斯說:“在鹽和沉積物之間，有一小塊水中溶解的磷酸鹽含量很高。”“我們想了解的是，為什么以及何時會在古老的地球上發生這種情況，以便為生命的起源提供搖籃。”
在檢查了在Last Chance湖發現的水、湖泊沉積物和鹽殼樣本以了解該湖的化學成分后，研究小組發現鈣與大量碳酸鹽和鎂結合形成了白云石。
這與其他湖泊的情況不同，在其他湖泊中，磷酸鹽通常與鈣結合生成磷酸鈣，磷酸鈣構成了我們牙齒上的牙釉質，并且不可溶解，從而消耗了磷酸鹽水平。
由于鈣被鎖在最后一次機會湖的白云石中，因此有大量剩余的游離磷酸鹽；如果這些條件在大約40億年前的水池中被發現，這將使生命化學起源的關鍵成分以必要的高濃度存在。
研究小組不僅發現最后的機會湖表明蘇打湖是地球上生命可能起源的地點的強有力候選人，而且他們預計這些湖泊的條件在太陽系其他天體以及太陽系外的行星、太陽系外行星或系外行星中是常見的。
哈斯說:“我們研究了一個在整個太陽系中應該很常見的自然環境。“火山巖在行星表面普遍存在，因此如果液態水存在的話，這種相同的水化學可能不僅發生在早期地球上，也可能發生在早期火星和早期金星上。”
“這些新發現將有助于為生命起源研究人員提供信息，他們要么在實驗室復制這些反應，要么在其他星球上尋找潛在的宜居環境，“卡特林總結道。
該團隊的研究發表在《自然·通訊·地球與環境》雜志上。

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