中外科學家合作取得的一項最新研究成果，為理解地球早期生命起源提供了新方向。

中國科學院南京地質古生物研究所表示，由中國科學家領銜的國際團隊通過模擬實驗發現，在地球最早期陸地熱泉式的環境中，鐵硫化物可通過光熱催化作用還原二氧化碳，產生甲醇，從而為地球生命起源的關鍵代謝途徑提供物質基礎。

相關成果28日發表在國際學術期刊《自然·通訊》雜誌上。

參與此項研究的中國科學院南京地質古生物研究所副研究員南景博介紹，在地球早期生命起源假說中，普遍認為深海熱液和陸地熱泉是孕育生命的兩種可能環境。這兩種熱液系統中富含鐵硫化物，其具有的催化能力類似古老代謝過程中的酶，在前生命化學反應中促使二氧化碳轉化為有機質，即從地球早期的無機環境中產生出具有生命特性的有機結構。

“此前研究中，多數科學家認為早期生命產生於海底的鹼性熱液噴口，對地表熱泉區域這一開放性環境的研究相對較少。”南景博說，與深海環境不同，陸地熱泉能夠接觸到陽光，為光熱催化反應提供了動力來源。

此外，地表熱泉區域富含鐵、硫、二氧化硅等礦物質和化學物質，這些成分與間歇性的乾濕循環相結合，可能為有機分子的合成和聚合創造條件，為生命的起源提供重要的化學基礎。

研究團隊在實驗室中進行了一系列環境模擬，產生與早期陸地熱泉相似的環境，包括80至120攝氏度高溫，增強紫外光照射，二氧化碳、氫氣，純鐵硫化物和摻雜了錳、鎳、鈦和鈷等金屬的鐵硫化物樣品等。

結果顯示，鐵硫化物能起到催化作用，促進二氧化碳轉變為甲醇。甲醇可能通過之後進一步的催化轉化為最古老代謝途徑所需的甲基，從而為生命起源奠定基礎。在紫外可見光及增強紫外光條件下，鐵硫化物的催化效率進一步提升，其反應活性也在引入水蒸汽後明顯加強，這顯示陸地熱泉的蒸汽噴口可能是早期地球非酶有機合成的關鍵場所。

“這項研究展示在早期地球陸地熱泉中，鐵硫化物如何將二氧化碳轉化為有機分子，並進一步為生命起源提供原材料。”南景博說，該發現揭示了陸地熱泉環境下的鐵硫化物在前生命化學反應中可能扮演了關鍵角色，這對理解早期地球的碳循環及生命起源具有重要意義，進而為未來尋找地外熱泉環境下的生命提供依據。

來源：新華社