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重新思考生命起源:科學家提出「蘇打湖理論」新解

最新研究指出,遠古時期廣闊的蘇打湖可能提供了生命起源所需的關鍵元素——磷。這項發現為「前生命化學反應如何在磷稀缺環境中發生」提供了全新解釋,挑戰了傳統的生命起源觀點。

磷與氮、碳同為地球生命不可或缺的三大元素,更是構成DNA、RNA等遺傳物質與能量分子ATP的核心成分。然而相較於其他兩種元素,磷在地表環境中的含量極為稀少,這個限制條件無論在生命出現前或現今都同樣存在。

劍橋大學研究團隊透過實驗發現,觸發生命起源的前生命化學反應需要極高濃度的磷——約是自然水體含量的萬倍以上。這引發關鍵疑問:數十億年前的地球,究竟如何產生如此高濃度的磷環境?

地球科學家克雷格·沃爾頓在《科學進展》期刊發表突破性研究,指出封閉型大型蘇打湖可能是解答。這類湖泊僅透過蒸發作用流失水分,使得磷元素能持續累積而非被河水帶走。以加州莫諾湖為例,其磷濃度能穩定維持在極高水平,孕育出豐富的生態系統。

研究強調,並非所有蘇打湖都具備孕育生命的條件。小型湖泊一旦出現生命,磷儲量會迅速耗竭;而像莫諾湖(面積約為蘇黎世湖兩倍)這類大型水體,藉由持續的河水補給與蒸發濃縮作用,能長期維持磷平衡。這種特殊的地質化學環境,恰好滿足生命起源所需的「磷元素持續供給」關鍵條件。

沃爾頓團隊認為,這項發現不僅支援「生命更可能起源於大型水域」的假說(有別於達爾文推測的小型水池理論),更為地球生命起源之謎提供了重要的地質化學證據。蘇打湖獨特的磷迴圈機制,或許正是解開生命起源奧秘的最後一塊拼圖。