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生命是如何开始的-新的研究表明宇宙中的生命可能是普遍存在的

生命是如何开始的-新的研究表明宇宙中的生命可能是普遍存在的

生活是一场碰运气的游戏吗?

帮助回答一个重大的存在主义问题;生命是如何开始的?本;一项新的研究结合了生物学和宇宙学模型。天文学院的托塔尼教授研究了生命的组成部分是如何在宇宙中自发形成的。这一过程被称为自然发生。

如果宇宙中有一样东西是确定的,那就是生命的存在。它一定是在某个时间某个地方开始的。但是,尽管我们从生物学和物理学中知道了一切,关于生命是如何、何时开始的,以及它是否起源于其他地方的确切细节,在很大程度上都是推测性的。从我们的集体知识中,这种诱人的遗漏让许多好奇的科学家踏上了揭示一些新细节的旅程,这些细节可能会让我们对存在本身有所了解。

由于我们所知道的唯一生命是以地球为基础的,所以对生命起源的研究仅限于我们在这里发现的具体情况。因此,这一领域的大多数研究着眼于所有已知生物共有的最基本成分:核糖核酸(RNA)。这是一种比更著名的脱氧核糖核酸(DNA)更简单、更重要的分子,DNA决定了我们如何组合在一起。但是,RNA的复杂程度仍然比人们在太空中发现的漂浮或粘在没有生命的星球表面的化学物质要高几个数量级。

RNA是一种聚合物,也就是说它是由化学链组成的,在这个例子中被称为核苷酸。这一领域的研究人员有理由相信,长度不少于40到100个核苷酸的RNA是生命存在所必需的自我复制行为。如果有足够的时间,在适当的化学条件下,核苷酸可以自发连接形成RNA。但目前的估计表明,40到100个核苷酸的神奇数量在我们认为可观测宇宙的空间中是不可能的。

生命是如何开始的-新的研究表明宇宙中的生命可能是普遍存在的

然而,宇宙中有比可观测到的更多的东西。Totani说。在当代宇宙学中,人们一致认为宇宙经历了一段迅速膨胀的时期,在我们直接观测到的视界之外产生了一个巨大的膨胀区域。将这一更大的体积纳入到生物发生的模型中,将大大增加生命出现的机会。

事实上,可观测到的宇宙中大约有1022颗恒星。从统计学上讲,这样体积的物质只能产生大约20个核苷酸的RNA。但是它计算出,由于快速膨胀,宇宙可能包含1颗以上的古戈尔(10100颗)恒星,如果是这种情况,那么更复杂的、维持生命的RNA结构就不仅仅是可能的,它们实际上是不可避免的。

和这个领域的许多研究人员一样,我也是被好奇心和大问题所驱使。Totani说。结合我最近对RNA化学的研究和我对宇宙学的悠久历史,我意识到有一种可能的方式使宇宙从无生命状态转变为有生命的状态。这是一个令人兴奋的想法,我希望研究能以此为基础来揭示生命的起源。

124 .暴胀宇宙中生命的出现科学报道,Tomonori Totani, 2020年2月3日报道。

DOI: 10.1038 / s41598 - 020 - 58060 - 0

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