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科学家揭开生命起源之谜：海水可能是缺失的磷酸盐来源_我的网站

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一 | 剑桥大学的Nick Tosca 教授是这项研究的作者之一，他说：“这可能真正改变我们对生命最初起源的环境的看法。

二 | 视频加载中...7日至今，美国加利福尼亚州洛杉矶地区多场山火持续肆虐。坏消息是，新一轮季节性强风“圣安娜风”来袭，助推当地规模最大的“帕利塞兹”山火向东推进，危及更多社区及知名机构，包括收藏大量艺术珍品的盖蒂中心。”这项由剑桥大学博士生Matthew Brady主持的研究显示，早期海水中的磷酸盐含量可能比以前认为的多1000-10000倍，前提是水中含有大量的铁。磷酸盐是DNA和RNA的重要组成部分，而DNA和RNA是生命的组成部分，尽管相对于其生物学意义而言，它是宇宙中最不常见的元素之一。

三 | 磷酸盐以其矿物形式也是相对不可获取的--它可能难以溶解于水，以便生命能够利用它。科学家们很早就怀疑磷成为生物学的一部分，但他们只是在最近才开始认识到磷酸盐在指导地球上生命所需分子的合成方面的作用。加州眼下紧急调动多方资源，甚至加拿大和墨西哥也出动消防力量参与灭火和救援。“实验表明它能使惊人的事情发生--如果溶液中有大量的磷酸盐，化学家可以合成关键的生物分子，”剑桥大学地球科学系矿物学与岩石学教授Tosca说。风这么大，消防员没准备好面对时速可达100英里（约160公里）的“圣安娜风”，美国联邦紧急事务管理局局长迪妮·克里斯韦尔12日在电视新闻节目中直言，消防员们没有做好准备。

四 | 然而，对于创造磷酸盐所需的确切环境一直存在争议。根据一些研究，当铁丰富的时候，磷酸盐实际上应该更不容易被生命获取。克里斯韦尔说，当地消防员经验丰富，但“他们从未见过每小时100英里的大风助推火势，这些大风和（其他）天气条件才是真正影响火势的因素”。然而，这一点是有争议的，因为早期地球的大气层是贫氧的，铁会普遍存在。他们头几个小时、头几天能控制住多少火势，至关重要。1月11日，消防员在美国加利福尼亚州洛杉矶曼德维尔峡谷的一座山丘顶部观望野火火势。新华社发（邱晨摄）气象部门预报，新一轮“圣安娜风”的风力预计12日清晨达到一个小高峰，最强风力或出现在13日夜间至14日。“圣安娜风”由内陆吹向沿海地区，强风叠加温暖干燥的天气，极易助长火势。他们使用地球化学模型来模拟早期地球的条件，以了解生命如何依赖磷酸盐以及这种元素会在什么样的环境中进化。

五 | 往年，加州通常在12月至来年2月降水较多，使得“圣安娜风”难以引发大规模野火。Brady说：“看到瓶子里的简单实验能够颠覆我们对早期地球上存在的条件的思考，这很令人兴奋。然而，洛杉矶去年下半年异常干旱、温度明显偏高，加上大旱之前一度雨水较多，当地植被过度生长，可燃物大幅增加……诸多要素叠满，大风一来，火情不容乐观。”在实验室里，他们用被认为存在于地球早期历史中的相同的化学成分制造了海水。他们还在一个缺氧的大气中进行了实验，就像在古代地球上一样。

六 | 知名机构云集，下个遭殃的是？洛杉矶地区是诸多文化和科研机构所在地，从好莱坞到喷气推进实验室，许多机构受到山火影响。目前规模最大的两处山火分别位于东部的帕利塞兹地区和西部的伊顿地区。该小组的结果表明，海水本身可能是这种基本元素的主要来源。其中，帕利塞兹山火尤为严重，过火面积达95.7平方公里，火势目前仅控制住11%。

七 | Tosca说：“这并不一定意味着地球上的生命始于海水，它为海水如何向不同的环境提供磷酸盐提供了很多可能性--例如，湖泊、泻湖或海岸线，在那里，海雾可能将磷酸盐带到陆地上。在新一轮“圣安娜风”影响下，这处山火将向东推进，知名艺术博物馆盖蒂中心首当其冲，处于最新疏散令范围内。”此前，科学家们提出了一系列产生磷酸盐的方法，一些理论涉及特殊环境，如酸性火山泉或碱性湖泊，以及仅在陨石中发现的稀有矿物。Tosca表示：“我们有一种预感，铁是磷酸盐溶解度的关键，但就是没有足够的数据。1月11日，一架消防飞机在美国加利福尼亚州洛杉矶曼德维尔峡谷的山丘上投放阻燃剂，以防止野火进一步蔓延。新华社发（邱晨摄）盖蒂中心建于1997年，收藏大量绘画、雕塑、装饰艺术和摄影作品，包括梵高名作《鸢尾花》及伦勃朗画作。不过，该中心认为该馆“已处在最安全的地方”，暂不打算撤走藏品和工作人员。该团队的实验想法来自于他们对沐浴在现代波罗的海沉积物中的水域的观察。在十多公里外，加州另一处标志性人文景点盖蒂别墅博物馆上周遭遇山火逼近，形势一度危急，目前尚未完全摆脱山火威胁。它是不寻常的，因为它的磷酸盐和铁的含量都很高--我们开始想知道这些特殊的水有什么不同。

八 | ”在他们的实验中，研究人员在一系列的合成海水样本中加入了不同数量的铁，并测试了在晶体形成和矿物从液体中分离之前它能容纳多少磷。受“伊顿”山火影响，美国航空航天局喷气推进实验室已处于疏散范围。美国加州大学洛杉矶分校已实施远程教学，校内艺术博物馆已关闭。然后他们将这些数据点建立在一个模型中，可以预测古代海水可以容纳多少磷。同样关门的还有格里菲斯公园天文台、好莱坞华纳兄弟工作室、好莱坞露天剧场、杜比剧院等。波罗的海孔隙水提供了一组现代样本，他们用这些样本来测试他们的模型。（记者：王鑫方；视频：王沛）。

九 | “我们可以完美地重现那种不寻常的水化学特性，”Tosca说。从那里，他们继续探索在任何生物出现之前的海水化学。该结果也对试图了解地球以外生命的可能性的科学家有影响。Tosca说：“如果铁有助于将更多的磷酸盐放入溶液中，那么这可能与早期火星有关。”Tosca称，古代火星上有大量水的证据，包括古老的河床和洪水沉积物，而且我们还知道表面有大量的铁，大气层有时也是贫氧的。