新的研究测试理论，生命起源于深海通风口

透明的温泉液从von Damm排气场，一英里和加勒比海下方的一半以上的滑石结构喷溅。研究人员展示了来自von damm和全球中海底系统周围的其他温泉区域发出的液体含有硫化合物，甲基硫醇，其表示被热解的地下寿命。红色激光点分开10厘米，规模。照片由小赫拉·罗伊韦斯，Noaa opeanos探险家计划提供的照片，中海队崛起探险队2011年。（伍兹孔海洋学机构）

从伍兹洞海洋学机构的新研究测试了古代海底温泉附近的简单代谢反应的理论，我们知道它开始的生活。

面对人类的最伟大的奥秘之一是生活如何起源于地球。科学家们已经确定了生活开始的时候（大约38亿年前），但仍然争论究竟是如何开始的生活。一种可能性 - 即古海岸温泉附近出现的简单代谢反应，从而实现了从生活中的非生活中的飞跃 - 在过去的二十年中已经普及。

Geochemists Eoghan Reeves，Jeff Seewald和Jill McDermott的最新研究是第一个测试这个“新陈代谢的首次”假设的基本假设，并发现它可能并不像以前那样容易。相反，他们的研究结果可以为寻找其他行星的生命提供重点。该工作公布在国家科学院的法律程序中。

1977年，科学家发现生物社区意外地生活在海底热水器周围，远离阳光，蓬勃发展，富含氢气，二氧化碳和硫的化学汤，从喷泉喷出。受这些调查结果的启发，科学家稍后提出了水热通风口提供了一种理想的环境，其中所有成分都需要在早期地球上出现的微生物生命所需的所有成分。该假设中的中央P是一种简单的含硫碳化合物，称为“甲基硫醇” - 乙酰辅酶酶的假想地质前体存在于许多生物体中，包括人类。科学家涉嫌甲硫醇可能是所有生命的“起始面团”。

为了收集他们的样品，研究人员进入了水热通风网站，其中化学预测，他们会发现丰富的甲硫醇，以及预计形成的其他人。总的来说，它们在来自多个不同地质环境中的38个水热流体中测量了甲基硫醇的分布，包括沿着大西洋中部山脊，瓜构盆地，东太平洋崛起的系统和中曼中世纪上升 - 一个前所未有的调查 - 在一段时间内2008年和2012年。（梅格蒂，伍兹洞海洋学机构）

问题Reeves和他的同事们出发的是甲基硫醇 - 是否通过纯粹的化学手段在现代化的日子通风网站上形成致命的生命前体，而不会参与生活。甲硫醇可以是化学，非生物世界和地球上第一个微生物生命之间的桥梁吗？

二氧化碳，氢气和硫化物是水热黑烟液中存在的常用成分。“该思想是，在海底水热通风口的这些基本成分中制备甲基硫醇应该是一个简单的过程，”加入Reeves。

该理论令人吸引人，并解决了在彗星或小行星上的现有思想中的许多基本问题;或者遗传物质首先出现 - “RNA世界”假设。然而，Reeves说：“它让我们一段时间才能离开那里，实际上开始在自然环境中开始测试这个”新陈代谢的首先“的想法，通过使用现代通风口作为生活首次开始的人的类似物。”

当他们在那里出来时，科学家们对他们发现的东西感到惊讶。

为了直接测量甲硫醇，研究人员进入了水热通风位点，其中化学预测，他们会发现丰富的甲硫醇，以及其他几乎没有预测形成的其他物质。总共测量了来自多个不同地质环境中的38个水热流体中甲基硫醇的分布，包括沿着大西洋中部山脊，瓜达姆盆地，东太平洋崛起的系统，以及2008年至2012年期间的中海队的上涨。

“一些系统在氢气中非常丰富，当你有很多氢气时，它应该非常容易制作大量甲基硫醇，”Reeves说。通过Jeffrey Seewald开发的等异质气密采样器（IGTS）中收集流体，其在其自然压力下维持流体并允许溶解气体分析。

而不是丰富的甲基硫醇，它们在富含氢环境中收集的数据显示出很少存在。“我们实际上发现你在黑烟液中有多少氢气并不重要，你似乎并不重要，你应该在那里你应该做很多甲基硫醇，”Reeves说。令人惊讶的是，在低氢环境中，在低氢环境中，在那里，在那里的低氢环境中，研究实际上发现了比他们预测更多的甲硫硫醇，与甲硫醇形式的原始概念相矛盾。总的来说，这意味着通过碳硫化学的富含氢的早期地球热水系统中的跳跃起始的原始代谢反应可能比假设的要困难得多。

批判性地，研究人员发现丰富的甲基硫醇在低温液中形成（低°于200℃），其中热黑烟液在海底下方与较冷的海水混合。在这些流体中存在其他智能标记的存在，例如氨 - 生物质分解的副产品 - 强烈表明这些流体是“烹饪”现有的微生物有机物。因此，当条件过热时，现有海底寿命的崩溃可能是产生大量甲基硫醇的原因。

“我们在我们的调查中基本上发现的是，我们不认为甲基硫醇通过纯化学手段而没有参与生命的参与。这可能会令人失望的是任何假设热水原子代谢的容易开始的人，“Reeves说。“然而，我们发现甲基硫醇可以很容易地形成，因为微生物寿命的崩溃产物提供了进一步的指示，即生命存在并在海底下方普及并非常令人兴奋。”

研究人员认为，这种新的理解可以改变我们如何考虑在其他行星上寻找生命的方式。“上面是，现在我们有一个非常简单的生活标记。有一天，如果我们可以在木星欧罗巴冰盖的海洋上落在冰纱的海洋上 - 这是太阳系的另一个地方，可能会举办水热通风口，并且可能会通过冰成功钻探，这是它应该尝试测量的第一件事是甲硫醇，“Reeves说。“这已经是科学家正在考虑的东西，认为这甚至可能发生在我们的生命中可能会令人兴奋。”

至于寻求生命的起源，Reeves同意，水热通风口仍然是生命的一个非常有利的地方，但他说，“也许甲硫醇只是不是一个好的起动面团。水热环境仍然是一个完美的支持早期生活的地方，以及如何开始的问题仍然是开放的。“

该研究得到了国家科学基金会和美国宇航局的补助金。WHOI深海勘探机构，IRERCHED和DEUTSCHE FORSCHUNGSGEMEINSCHAFT研究中心/卓越玛木集群提供了额外的资金“地球系统的海洋”（E.P.R.）。

出版物：Eoghan P. Reeves等，等，“Midocan脊流水流体中的甲基硫醇的起源”，2014，PNA; DOI：10.1073 / pnas.1400643111

图片：伍兹孔海洋学机构