想孕育原始地球生命，巨大闪电却不如水滴微火花？

地球上的原始生命可能起源于水滴之间的“微小火花”。

详见下文。这可能成为“地球生命起源”旧假说的一个新的研究方向。

当水滴任意漂移时——比如被风吹动的海浪中的这些水滴——它们往往会产生不同的电荷。（图片来源：帕纳乔伊/美国盖帝图像有限公司）

地球上的生命，可能是由水滴之间活跃的微小火花带来的。

40亿年前，地球虽然还鲜有生命，但却充满活力。那个时期，汹涌的波浪、湍急的溪流和奔腾宣泄的瀑布，将水花飞沫与富含二氧化碳、氮气、甲烷和氨的地球大气冲击搅合在一起。最近的实验表明，可能正是由于这些水花飞沫，触发了孕育地球生命的化学反应。

根据斯坦福大学化学家 理查德 扎尔 和他同事们的观点，要想触发孕育地球生命的化学反应，靠那些水滴中积聚的微小电荷和释放的微小电脉冲，可能足矣。这可能成为“地球生命起源”旧假说的一个新的研究方向。

加速地球生命产生的化学反应

研究人员还在试图弄明白：在40亿至35亿年前，地球生命，是如何从化学元素跃变为生物的？——以及，这种跃变的分界点在哪里？想弄明白这个问题，一个关键前提，是先弄明白：构成原始生命体细胞的复杂化学元素，究竟来自哪里？这包括：我们细胞膜中的脂质、编码我们基因的核苷酸、构建我们细胞大部分工作区的氨基酸，以及围绕碳氮原子间键构建的其它分子。

大部分研究结果显示，早期地球没有复杂分子。不过，却确实有供合成这些分子的原材料：碳、氢、氮、氧、磷，它们存在着，并即将以正确的方式结合。

但是构建新分子需要能量。 理查德 扎尔 及他的同事们认为：所需能量可能来自于“微小火花”——即早期地球上，在任意漂移的水滴之间传递的微小火花。

在最近的实验中，化学家团队注意到： 当水滴任意漂移时——比如被风吹动的海浪中的这些水滴——它们往往会产生不同的电荷。有点类似于云中产生闪电的过程，只不过这是在微观小尺度上——电荷逐渐积聚，最终，在一簇微小的电火花中，电子从带负电荷的水滴跳跃到带正电的水滴。

理查德 扎尔 公开说过：“我们通常都认为，水的性质很稳定，但当它分散碎裂成微小水滴的形式时，就具有了高反应性，能量很强。” 他的实验室，就专门研究微小水滴之间和其内部的化学反应。理查德 扎尔 及他的同事们说：这种“微火花”太小太快，无法直接用肉眼看到，但他们设法用高速摄像仪记录下来。

腔室里的微火花

理查德 扎尔 及他的同事们，将水汽喷入一个充满 氨、甲烷、氢、氮 混合气体的腔室中。这些混合气体与大约20亿年前的早期地球大气组成类似。他们观察到：水汽中的微火花，引发了一系列化学反应，产生了一些复杂分子，如：氨基酸甘氨酸、核苷酸碱基尿嘧啶等。

这项实验，与芝加哥大学化学家 斯坦利·米勒 和 哈罗德·尤里 在1952年做的一项试验 非常相似：当年，他们用电火花轰击一瓶水汽、甲烷、氨、氢的混合物，最终发生反应，产生了氨基酸。斯坦利·米勒 和 哈罗德·尤里 提出：大约40亿年前，闪电轰击地球上的原始海洋，生命由此开始加速孕育。

但他们提出的假设，常引来大量批评的声音。主要是质疑：闪电的发生频率，不足以在过于广阔的海洋中，引发足够强烈的化学反应。

理查德 扎尔 及他的同事们说：如果触发生命的，是来自水汽中的微火花，而不是来自水面上的地球大气闪电，这就可以克服旧假说中的不足，成为旧假说的一个新的研究方向。

理查德 扎尔 在最近一次新闻报道里公开说：“在地球早期，到处都是水汽——它们大量冲进各种裂隙、击打岩石，会积聚并产生化学反应。我认为这种理论，可以完美解释 米勒-尤里 假说中的许多被质疑的地方。

（ 理查德 扎尔 及他的同事们在《科学进展》期刊上发表了他们的最新研究成果 ）

BY:Kiona N. Smith

FY: 椒椒

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