|
美国国家航空航天局(NASA)于当地时间12月2日下午2点(北京时间3日凌晨3点左右)在其华盛顿总部演播大厅召开新闻发布会，内容涉及NASA在生物学方面的一些重要新发现。他们发现了一个全新的生命形态，与地球上现有的任何已知生物都不一样，这足以推翻现有的所有生物学教科书和基本理论。 由NASA资助的研究机构在加利福尼一个环境极其恶劣的湖泊中首次发现了一种可以利用有毒的化学物质砷进行代谢的微生物，这种微生物的细胞架构利用砷代替了传统生命中的磷。 在发布会中，NASA科学家Felisa Wolfe Simon宣布他们已经发现了一种完全陌生的新细菌，其DNA结构与目前所有已知生物完全不同。这种细菌的DNA由砷构成，而不是生物学普遍认为的磷元素。这项新发现颠覆了目前已知生命的基本生物构成原理，它是生物化学史上的一个补充并将替换现有的生物学教科书，此外这项发现将大大扩展地外生命的搜寻范围。这项研究已经在本周的Science Express科学杂志上发布。 现有生物学认为，地球上所有的生命都拥有六种基本元素：C,H,N,O,P,S - 碳、氢、氮、氧、磷、硫，无论是微生物还是大型生物都是这样，所有DNA都由磷构成、由氨基酸构成蛋白质。 NASA的实验室中一直进行着异类生命的实验，他们几年前的报告指出会存在完全不同于现有已知生物新的生命，比如不需要碳元素而是使用硅元素作为基本构成，DNA也不适用磷元素而是由砷元素组成。 现在这一理论得到了大自然的证实，在美国加利福尼亚州有一个有毒的湖泊，名为莫诺湖，该湖是美国盐度最高的湖，PH值达到10以上。该湖里面含有大量的砷元素，NASA的新发现就是该湖中存在的一种基于砷元素的细菌。 上图为磷环境下的该细菌 这一新发现对于了解生命存在历史和探寻其他星球新生命具有重大的意义，足以改变一切已知的生物学理论。 美国宇航局科技副局长Ed Weiler表示：“生命的定义被扩大了，当我们继续在太阳系内努力去寻找生命的标志时，我们需要考虑的更为广泛些了，因为更多各色各样的生命形式我们之前完全没有考虑到过。” 碳、氢、氮、氧、磷、硫这六种元素构成了目前地球上所有已知生命的基本生命模块体系。磷是DNA和RNA主要化学组成部分之一，所以一直被认为是现有生命必不可或缺的基础元素之一。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础，RNA在蛋白质牲合成过程中起着重要作用，其中转移核糖核酸，简称 tRNA，起着携带和转移活化氨基酸的作用。 磷是细胞中负责传递能量分子的主要构成物（三磷酸腺：一种高能量的磷酸盐化合物，存于生物体的细胞内，负责在制造或消耗能量的代谢反应中传递能量，是细胞共同的能量来源）并且磷脂质也是所有细胞膜的核心构成成分。 但是新发现的细菌并不是这样，它完全不同，其细胞成分中以砷取代了磷。这种情况通常被认为是完全不可能的，因为砷对地球上多数生命有毒。这一发现表明人类对生命本身的理解还存在许多未知领域，同时也暗示完全有可能在其他行星上发现与地球生命不同的生命形态。 这种新发布的细菌品种名为GFAJ-1，它隶属于一种普通细菌大类——变形菌门丫亚群(Gammaproteobacteria)。在实验室中研究人员在磷砷混合环境中成功实现了这种莫诺湖中采集来的细菌的再生繁殖，而当研究人员将其放入全砷环境中这种细菌依然在生长，随后的分析表明GFAJ-1利用砷重新构建了其基础细胞模块。 上图为砷环境下的该细菌 这项研究的关键点在于这种可以砷环境中生长的细菌是否真的利用砷构建起了生物体的重要生物化学模块，例如DNA、蛋白质以及细胞膜，随后各种各样的精密实验技术被用于检验确定了砷究竟包含在那些模块中。 NASA天体生物学研究所负责人Carl Pilcher表示：“替换生命的化学成分这样的想法在科幻作品中很常见，但在此之前利用砷作为基础模块的生命只在理论上存在，但现在我们发现了莫诺湖中就有这样的生命存在。” 这项研究成果将促使科学界重新检视许多领域目前正在进行的研究，其中包括对地球演化的研究、有机化学、生物地球化学循环、缓解疾病以及地球系统研究，同时这些发现也将在微生物学以及其他研究领域拓展新的边疆。 更多详细信息可以访问NASA官方网站：http://astrobiology.nasa.gov/ [ 本帖最后由 flame21 于 2010-12-3 13:03 编辑 ] |
