地球上有很多种元素,但用于构成生命的元素并不多,主要有C、H、O、N四种,此外还有S、P及其他一些微量元素。我们知道组成生命的主要物质是蛋白质、水分和无机盐三大类。元素分析表明,蛋白质一般含碳50%~55%、氧20%~23%、氮15%~18%、氢6%~8%、硫0%~4%,有些蛋白质还含有微量的P、Fe、Zn、Cu、Mo等
过去曾认为,星际空间不存在任何物质,是绝对的真空。1930年特蓝普勒在测定疏散星团直径时,发现星光在宇宙空间产生消光现象,由此发现了星际尘埃。20世纪50年代以来,由于红外和射电观测技术及实验波谱研究手段的进步,越来越多的星际物质被探测出来。特别是1969年斯奈德(L.E.Snyder)观测到有机分子甲醛(HCHO)的6cm谱线,轰动了世界,被誉为20世纪60年代天体物理的重大发现,他的发现还激发了天文学家去探索星际分子的热情。
到1991年,已发现92种星际分子,2000多条分子谱线。最新的消息是美国伊利诺斯州立大学的射电天文学家路易斯·辛德通过频谱在靠近银河系中心的星云中发现了生命分子——氨基酸,这一发现有可能解释生命的起源问题。
星际有机分子的普遍存在启示我们,在宇宙的恒星体系中,具备产生生命条件的行星(类地球)为数不少,在那些行星上必然会出现生命,乃至进化为智慧生物。因此,探索宇宙生命将是人类在搞清自己之后的下一个探求目标。
彗星是一种很特殊的星体,与生命的起源可能有着重要的联系。彗星中含有很多气体和挥发成分。根据光谱分析,主要是C2、CN、C3、另外还有OH、NH、NH2、CH、Na、C、O等原子和原子团。这说明彗星中富含有机分子。许多科学家注意到了这个现象:也许,生命起源于彗星!
1990年,NASA的Kevin. J. Zahule和Daid Grinspoon对白垩纪-第三纪界线附近地层的有机尘埃作了这样的解释:一颗或几颗彗星掠过地球,留下的氨基酸形成了这种有机尘埃;并由此指出,在地球形成早期,彗星也能以这种方式将有机物质像下小雨一样洒落在地球上----这就是地球上的生命之源。
陨石(meteorite)是落到地面的流星体,是太阳系内小天体的珍贵标本。因此,研究陨石对研究太阳系的起源和演化、生命起源提供了宝贵的线索。陨石分为两类:球粒陨石和非球粒陨石。球粒陨石对生命起源有较重要的意义。它们只可能来自宇宙,不仅含有氨基酸,还有烃类、乙醇和其他可能形成保护原始细胞膜的脂肪族化合物。生物化学家David. W. Dreamer用默奇森陨石中得到的化合物制成了球形膜即小泡,这些小泡提供了氨基酸、核苷酸和其他有机化合物,及其进行生命开始所必需的转变环境,也就是说,当陨石撞击地球时,产生形成生命所需的有机物及必须的环境——小泡。和生命起源于彗星的理论一样,这是一种新的天外起源说。另外,康奈尔大学的C .Hyba指出,撞击也可以以其他方式提供生命所需的原材料:来自一次陨石撞击的热和冲击波可以在原始大气中激发起合成有机化合物的化学反应。
参考资料:地球科学