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NASA 好奇號在火星找到硼元素 可支持生命存在

2017-09-12 12:35科技新報

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【文‧Emma Lin】

科學家在火星上找到了生命可能曾經存在的關鍵證據!NASA 的火星探測車「好奇號」在火星火山口中發現了硼酸鹽,這種物質在組成 RNA 方面扮演重要角色。科學家長期假設了一個「RNA 世界」學說,認為第一個生命是由單鏈 RNA 組成,這一重大發現可能會成為火星存在過生命的證據之一,雖然這些生命在理論上已死去數十億年。

研究發表在《地球物理研究通訊》雜誌,由洛斯阿拉莫斯國家實驗室博士後研究員 Patrick Gasda 領導。

「RNA 世界」(RNA World)一詞由諾貝爾獎得主沃特·吉爾伯特在 1986 年提出,認為具有催化性質、可自我複製的 RNA 是形成最早生命的分子。RNA 有多樣功能,能在遺傳編碼、翻譯、調控、基因表現等過程發揮作用。至於 RNA 和 DNA 最主要的區別,在於 RNA 核糖的 2 位碳是羥基(–OH),DNA 是氫原子(H),這個羥基基團是臭名昭彰的不安於室,會使 RNA 變得不穩定,從而使 RNA 水解成核苷酸;若想讓 RNA 核糖穩定,需要靠另一個元素在背後扶持,這位無名英雄就是「硼」(boron)。

(首圖來源:洛斯阿拉莫斯國家實驗室)
(首圖來源:洛斯阿拉莫斯國家實驗室)
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NASA 的火星探測車「好奇號」(Curiosity)於 2012 年登陸火星,負責採集火星的土壤樣本和岩芯,然後對其中的有機化合物和環境條件進行分析。這一次,好奇號在蓋爾環形山(Gale crater)的爬坡途中發現了新元素:硼。硼溶解在水中變成硼酸鹽時會與核糖反應,使其穩定製造 RNA。Patrick Gasda 強調,「沒有 RNA 就沒有生命,而硼酸鹽是簡單有機分子得以進階到 RNA 的橋梁之一。」

火星上存在硼告訴人類兩件事,第一件是古代火星可能有孕育生命的成功條件;另一件則是,好奇號是從火山口的硫酸鈣礦脈(calcium sulfate mineral vein)中發現硼元素,這意味著硼存在於火星地下水中,如果有機物也存在,則代表有些地下水的環境適合居住,溫度落在 0℃~60℃、pH 值介於中性至鹼性,可能得以支持最簡單的生命化學反應。

▲ 火星探測車好奇號。(Source:NASA)
▲ 火星探測車好奇號。(Source:NASA)
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好奇號提供越來越多古老火星的化學變化細節,但研究人員還是保守地說,雖然已檢測到硼的存在,但火星上有沒有生物的可能性仍是一個謎,因為他們也還沒有任何實質證據。接下來,NASA 的「火星-2020 任務探測車」將接續探測任務,試圖解決更多火星的未知問題。

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