有機分子 圖片來源:Nature Communications

【生命之源】隕石發現關鍵化合物 證地球外可形成有機物

生命起源是一個困擾人類已久的謎團,而一直有人相信來自隕石的有機分子是令地球生命形成的有機化合物來源之一。

最新刊於《自然通訊》的研究指,隕石中存在一種稱為六亞甲基四胺 (methenamine) 的關鍵有機分子,可能是構建其他包括生命體的有機分子基石;發現更證實了地球外環境中可形成有機化合物的理論。

生命的生物化學過程取決於有機化合物,即含有碳和氫的分子,當中還可能包含氧、氮和其他元素。雖然通常與生命相關,但有機分子也可以通過非生物過程生成,並不一定是生命存在的指標。

北海道大學低温科學研究所副教授大場康弘領導的團隊與美國太空總署 (NASA) 專家合作,分析澳洲默奇森 (Murchison)  、美國莫瑞湖 (Lake Murray) 與加拿大塔吉什湖 (Tagish Lake) 3 塊來自不同年代的碳質球粒隕石,並首度發現當中均含有六亞甲基四胺。

這類隕石向來都是學界重要研究對象,因為當中含有高百分比的水和有機化合物。實驗模型表明,水、氨和甲醇的混合物在經受地球外環境中常見的光化學和熱條件時會產生多種有機化合物,其中最常見的就是六亞甲基四胺。

這亦是首度有研究確認隕石中存在六亞甲基四胺,並支持該化合物存在於小行星,即許多隕石的母體中的假設。在太陽系形成早期,許多小行星可能由於碰撞或放射性元素的衰變而被加熱;部份小行星有足夠溫度並且有液態水的話,六亞甲基四胺可能會分解,並提供構建生命的原材料,生成在隕石中發現的其他重要生物分子,包括可構成蛋白質的氨基酸。

團隊同時還研究了六亞甲基四胺衍生物在隕石中氨基酸形成中的潛在角色,唯未能得出明確結論。不過,在碳質球粒隕石中發現六亞甲基四胺及其衍生物,將有助了解地球外環境中氨基酸和其他有機化合物的起源和化學形成過程。

日前日本「隼鳥 2 號」亦帶回小行星「龍宮」的砂土樣本,同樣可助研太陽系,以及生命起源。

來源:
Science Daily, Key building block for organic molecules discovered in meteorites, 7 December 2020

報告:
Oba, Y., Takano, Y., Naraoka, H. et al. Extraterrestrial hexamethylenetetramine in meteorites—a precursor of prebiotic chemistry in the inner solar system. Nat Commun 11, 6243 (2020). doi: 10.1038/s41467-020-20038-x

文/Alan Chiu

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