“我们发现了一个事实:丙氨酸和天冬氨酸形成晶体的方式不同。”论文合著者、NASA戈达德博士后成员亚伦·伯顿说。研究人员探索氨基酸分子的结晶过程,看它们会产生左旋还是右旋过量,发现天冬氨酸和丙氨酸形成了两种不同类型的结晶。
研究小组认为,最初只有很少的左旋过量,这些左旋过量是通过结晶化和水溶解作用而被放大的。一些氨基酸,如天冬氨酸的形状让它们适合在一起形成纯晶体,即只有左旋或右旋分子构成。对于这些氨基酸而言,微小的左旋或右旋过量会逐渐放大,淘汰反向版的晶体;而丙氨酸在形状上更容易与其镜像版结合,所以这种晶体就由等量的左旋和右旋分子构成。随着这种“混合”晶体的生长,其中某个旋向也会有少量过量,但会逐渐消失。这两种过程都必需的一个条件是,氨基酸溶解于水中时能够改变其分子旋向。
研究小组解释说,由此推测一个可能的情况是,在太阳星云辐射的条件下,比如偏振紫外线或附近恒星的辐射产生了左旋氨基酸,或破坏了右旋氨基酸,导致了最初一点微小的左旋过量。在小行星内,最初的左旋过量经一种类似于结晶化的过程而被放大。小行星和陨石碰撞将这些物质带到了地球,左旋氨基酸可能被并入正在出现的生命中,同样经由结晶化过程使得左旋氨基酸富集起来。在地球上河流、湖泊和海洋底部的古老沉积物中,都发现有这种类似的左旋富集。
格莱温说,这一发现也让寻找地外生命变得更加复杂,比如人们假设火星地下可能存在有微生物,“但根据研究显示,非生物过程也能让某种氨基酸产生左旋过量,因此单独的左旋过量无法作为地球以外存在生命活动的证据”。
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