世界上一些最古老岩石中的纳米粒子，被发现隐藏了生命起源的线索
在地球上一些最古老的岩石中，包裹着以前被忽视的纳米晶体，它们讲述了生命可能如何出现的故事。
西澳大利亚大学和剑桥大学的地球科学家表示，他们的发现可以解释为什么磷成为生命的主要组成部分，以及海底热液喷口的分子，最初是如何结合在一起形成原始RNA的。
他们在透射电子显微镜下检查了来自西澳大利亚皮尔巴拉地区的35亿年前的岩石，发现了意想不到的矿物质。
皮尔巴拉以其在太古宙时期保存完好的地壳而闻名，当时生命刚刚开始。这个地区的岩石是一个时间胶囊，其中包含了对生命前化学的洞察。
从远处看，训练有素的眼睛可能会发现，皮尔巴拉的条纹红色岩石是非常精细的石英（含有硅和氧）和赤铁矿（由铁和氧组成）的混合物，这种混合物被称为“碧玉铁质岩”。
仔细观察会发现一些令人惊讶的东西；具有有趣特性的隐藏纳米晶体。绿钠石是一种含有铁、硅和氧的矿物，分散在碧玉铁质岩层中，数十亿年前，绿钠石会从附近的热液喷口喷出，沉淀在海底。
西澳大利亚大学的地质学家伯杰·拉斯穆森（Birger Rasmussen）表示：“我们发现隐藏在更明显的氧化铁（这使岩石呈鲜红色）之间的铁粘土含量要高得多。”
“你能在如此古老的岩石中看到纳米颗粒真是太神奇了，部分原因是它们被密封在这些相对惰性的化学物质中。”
在纳米尺度上，绿钠石的结构是不寻常的。由于其晶体结构在富铁八面体层和富硅四面体层之间的错位，颗粒边缘呈波纹状。
拉斯穆森说：“它在边缘产生一系列平行的凹槽，这些凹槽的大小对RNA和DNA等物质来说是完美的。”他解释说，这使得粘土纳米颗粒成为对齐这些生物分子成分的完美催化工具，这样它们就可以很容易地粘合在一起。
数十亿年前，热液喷口可能产生了数万亿个带有沟槽的微观粘土颗粒，这些沟槽就像流水线一样，集中了RNA或前RNA。
长期以来，热液喷口被认为是生命可能出现的地方，为这一过程的发生提供了完美的场所。它们不停地搅动着海水穿过岩浆房，然后将充满营养物质的热气腾腾的烟羽喷回海洋。
拉斯穆森说：“这是发生化学反应的好地方 …… 因为它们是极端梯度的区域。”
来自皮尔巴拉的35亿年前的岩石还含有氟磷灰石纳米颗粒，一种由氧、钙、氟和磷组成的矿物。
尽管海洋中磷元素的浓度如此之低，但为什么在如此多的生物结构（包括DNA、膜和脂质）中发现了磷，这一直令科学家感到困惑。
但在有几十亿年历史的岩石中发现的含磷矿物氟磷灰石，提供了一种可能的解释：热液喷口可能是磷的早期来源。
研究人员的模型表明，35亿年前深海中磷的浓度可能比现在高10到100倍。
地质学家伯杰·拉斯穆森表示：“为什么生命选择磷来进行如此多的基本生化过程，包括遗传物质的制造，而今天海洋中磷是如此稀缺呢？答案可能是，在生命的起源和早期进化过程中，磷含量要丰富得多。”
这篇论文发表在《科学进展》杂志上。
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