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科学家模拟宇宙中冰形态揭示生命起源之谜
http://tech.QQ.com  2008年11月07日10:56   腾讯科技    我要评论(0)

腾讯科技讯 据美国科学日报报道,在宇宙中也充满着水分子,其主要以薄冰的形式附着在星际灰尘微粒上,直到目前为止仍很少有人知道这种微小结构冰晶体的详细特征。目前,最新的速冻技术结合扫描电子显微镜技术,使物理学家在类似外太空的冰冷环境中建立薄冰层,进而观测这些分子有机体的详细情况,揭示包括生命起源在内的许多宇宙谜团。

科学家模拟宇宙中冰形态形揭示生命起源之谜 

科学家实验室模拟宇宙中冰的存在方式试图揭示宇宙生命体起源之谜

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格拉纳达大学的朱利安-卡特赖特(Julyan Cartwright)是西班牙研究委员会(CSIC)安达卢西亚学会的一位冰结构专家,他指出,研究人员不仅被实验中建立的薄冰层的美丽所吸引,他们更对研究结果感到吃惊。据悉,近期关于天体物理学状况下的薄冰结构研究都是中尺度等级,其大小在分子等级之上。日前,在由欧洲科学基金会(ESF)组织的一次专题讨论会上,卡特赖特和其他科学家展开了激烈讨论。但此次欧洲科学基金会最为关注的是宇宙空间中冰形式存在状态,通常它们以比地球最寒冷的地区的温度存在着,存在温度大约在3-90绝对温度之间,多数的冰形式都是附着在灰尘微粒上,其原因是宇宙空间中灰尘微粒数量众多,但一些冰形式也会附着在小行星、彗星、冰冷卫星或行星表面,有时这样的行星也会像地球一样具有孕育生命体的条件。

在低温状态下,冰形式不同于地球环境可以中尺度等级形成不同的结构,并且许多情况下它们以非晶体形式存在。这就像带有分子结构的晶体在太空中产生冷冻效应,而不是晶体效应。对于非晶体冰形式,水可以在130绝对温度下冷冻,而无须首先形成晶体结构。这就要求实验室具备快速冷冻的条件,卡特赖特和同事们使用一个氦“指形冷冻器”(cold finger)结合在扫描电子显微镜上。

卡特赖特发现冰薄层能以非晶体和晶体形式存在,换句话说在宇宙状态下冰形式处于有序或无序的混乱状况中,依据冷冻时的温度条件将存在许多变量。在他最新的研究中,他和同事们展示了冰形式在中尺度等级下随着冷冻的温度和压力不同,以及培养基的表面特性,所具有的不同外形特征。比如:当冰处于6绝对温度的钛培养基条件下,冰薄层将呈现出花椰菜结构。

但是令研究人员吃惊的是,冰在某些状况下可以形成拟生态形式,这意味着它们可以表现得像生命体一样,具有像棕榈叶或者蠕虫的外形,甚至以细菌等微小的结构呈现。卡特赖特由此得出一个结论:研究人员不能因为观测到其他星体上有类似生命形式的物质出现时,就一定能断定该星体上存在着生命。他说,“如果你在其他的星球上发现类似蠕虫或棕榈叶的物质结构时,不能立即召开记者招待会宣称发现新的生命体。”

从其他方面而言,冰层类生命的拟生态结构意味着自然界能够很好地复制物理学结构。很可能某种环境过度冰冷无法支持生命形式存在,但是该环境可以提供一个适当的生命起源前的内环境条件。卡特赖特称,很明显生物会很好地利用物理学,因此,我们并不吃惊有时会发现一些生物结构会符合简单的物理学结构。

对这项研究进行回顾,可以假设当生命首次出现时,孕育生命的“容器”可能比目前的细胞膜还要简单,或许这只是肥皂泡中一些简单的小泡,这些小泡结构可发现于现今的无生命系统或有生命系统中,比如处于具有化学成分的海底“黑烟囱”。目前这种海底“黑烟囱”环境被科学家们视为具有孕育生命起源的条件。

这一观点将在欧洲科学基金会专题讨论会上进行深入讨论,这可能证实宇宙产生生命的理论。生命体的雏形很可能来自太空。但对于地球而言,所有有机物的真实碳基础生物化学特征都是在地球上进化形成的。

[责任编辑:paulzou]

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