英媒:新研究称地球生命或始于宇宙尘埃 通过撞击传播

2017年11月28日18:55:01科学探索1,973阅读模式

探索网11月22日报道 英媒称,一项新的研究表明,地球上的生命或许始于宇宙尘埃带来的外部生物粒子。

据英国《每日电讯报》网站11月20日报道,英国爱丁堡大学的一项研究发现,快速移动的行星际尘埃能够传递可以在外太空生存的微生物。

报道称,这一大胆的新理论挑战了过去的看法,即地球生命的起源是因为小行星的撞击

科学家说,研究活动围绕缓步类微生物展开,这种生物也存在于地球上,而且可以被弹射到大气层以外,在其他地方存活下来。

报道称,研究人员计算了能以每秒43英里的速度行进的太空尘埃流与地球大气层中的粒子相撞时的情形。

结果表明,存在于地表以上100英里高度的微生物可以被太空尘埃撞击到地球引力场以外,最终抵达其他地方。

报道称,根据同样的原理,这样的外部生物也会到达地球。该研究项目负责人、爱丁堡大学物理与天文学院的阿尔琼·贝雷拉教授说:“太空尘埃相撞可能将生物远远地抛向行星之间的区域,这一论点为研究行星上的生命和大气的起源带来了令人兴奋的前景。”

贝雷拉说:“高速行进的太空尘埃流存在于行星系中,可能是散播生命的一个常见因素。”

报道称,去年,研究人员宣布,在三个欧洲城市的屋顶上发现了宇宙尘埃的微粒,这些微粒是在太阳系形成时留下的。

这些太空残留物不断穿过大气层掉落,过去科学家只在南极洲和深海中发现过它们。

报道称,研究人员曾以为永远不会在城市中发现这种微粒,因为很难在城市地区存在的污染物、尘埃和污垢中找到它们。

但是英国帝国理工学院的科学家证实,在法国巴黎、挪威奥斯陆和德国柏林的屋顶上找到了这种微粒。

报道称,科学界认同的一个观点是,地球上的生命始于38亿年前,最开始出现的是像细菌这种单细胞的原核细胞。

报道称,新的研究结果刊登在《天体生物学》杂志上,研究的一部分经费来自于英国科技设备委员会。(编译/李凤芹)

【延伸阅读】日德将携手探测小行星 采集尘埃探索生命起源

中新网9月21日电 据日媒报道,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)本月20日宣布,将与德国合作探测小行星。

有学说认为,成为地球生命起源的有机物包含在小行星和彗星等小天体释放出的尘埃中,JAXA将靠近小行星并采集散落的尘埃进行分析,力争向生命诞生之谜迈进一步。

据报道,JAXA和德国宇航中心当天达成协议,将向着由德方主要负责开发用于测出尘埃的观测仪器的方向展开探讨。JAXA将自2018年度起开发探测器“Destiny+”,2022年使用小型火箭“艾普斯龙”(Epsilon)发射升空。

探测对象是小行星“Phaethon”。小行星过去经过地球轨道时留下的尘埃被认为是每年12月双子座流星雨的源头。

探测器发射升空后,将绕地球运行并缓缓接近月球,利用月球重力改变前进路线,2026年前后抵达距Phaethon500公里附近位置,对周边尘埃的成分进行分析,并观察尘埃的速度和方向。

JAXA将根据传送回地球的数据,对Phaethon等小天体的尘埃能否给地球带来有机物实施验证。探测器2028年前后再度接近地球后,还计划前往别的小行星。

报道指出,德国的太空尘埃检测和分析技术先进,本月完成运用的美欧土星探测器“卡西尼”也搭载了德国的设备。JAXA理事长奥村直树在记者会上称:“希望与德国合作,加深对生命诞生的理解。”

(2017-09-21 16:46:50)

【延伸阅读】西媒称中国将在南极设天文台:探索暗物质及生命起源

探索网11月4日报道 西媒称,在中国第33次南极科考队启程之际,中国已做好在南极最高点建设天文台的准备。

据埃菲社11月2日报道,2007年以来,中国每年都会向南极派遣天文学家前往“冰穹阿尔戈斯”(简称“冰穹A”)建设天文台。“冰穹A”距最近的海岸约1200公里,其最高点海拔约4093米。

2005年中国科考队第一次考察了“冰穹A”。2007年中国在距“冰穹A”7.3公里处建设了一处基站,名为“昆仑站”,在这里科考队员们正致力于为未来的观测中心进行筹备工作。

据其中一位科考队员介绍,由4名天文学家组成的科考队2日乘坐“雪龙”号科考船从上海启程。尽管只在“昆仑站”工作20天,但在未来5个半月的南极之旅中,他们将开展近百项的考察任务。

目前,中国在“冰穹A”拥有一座自动天文观测基地,并计划在此建立一座“高海拔南极太赫兹”望远镜。关于此望远镜更确切的消息尚未得知。

报道称,这并不是在南极建立的第一座太赫兹望远镜。从2012年起,美国和澳大利亚科学家就于“冰脊A”地区筹建一座配备该种类望远镜的国际天文台。“冰脊A”地区海拔4053米,被认为是完成此类科学研究最为理想的地点。

报道称,中国希望在此次南极科考中增加天文学研究任务并探索暗物质或地外生命的起源。(编译/廖思维)

英媒:新研究称地球生命或始于宇宙尘埃 通过撞击传播

这台“AST3-2”巡天望远镜是中国在“冰穹A”地区布放的第二台南极巡天望远镜。

(2016-11-04 00:11:01)

【延伸阅读】西媒:微重力研究启发人类 生命起源论或需重新思考

探索网10月14日报道 西媒称,将我们固定在地面上的重力也会对植物的生长和某些癌症产生影响,如果我们摆脱重力会发生什么事?

西班牙《趣味》月刊3月号发表文章称,2015年11月,秘鲁和美国的专家宣布,他们发现在微重力情况下,黑腹果蝇的6个基因的表达方式出现明显变化,而且其中三个基因的活动方式就像重力传感器一样。如果这个发现属实,那么我们必须反问,如果所有生命起源和发展过程都是在地球表面发生的话,为何会存在这种重力传感基因,或许我们必须重新考虑地球生命来自外星和宇宙论,因为只有这样才能解释这些基因的存在,否则它们没有存在的理由。

文章称,微重力是理解某些基本问题,改进某些物理、化学和生物过程的工具之一。例如,没有重力影响,流体就不会产生对流、漂浮和沉降,这就让燃烧和其他问题的研究变得更加简单。

失重情况下事物活动方式不一样

我们来举另一个例子。当水开时,水里会出现很多水泡,但是在太空中,相似环境下,水开后却只有一个最大的水泡。科学家直到1992年通过航天飞机上的一个实验才明白其中奥妙,原来这是因为缺乏对流和浮力。

人们通常以为航天员在国际空间站漂浮是因为那里没有重力,但实际上,这是错误的看法。在国际空间站所在的距离地面400公里的高空,引力场是地球表面的将近89%,在这里无论是什么质量的东西,都会以同样的速度飘浮,因此当一个苹果从航天员手中掉落时,它不会掉到地上,而是以同等速度漂浮在航天员周围。人们普遍认为这种漂浮状态是零重力造成的,但更准确地讲,是微重力,相当于地球重力的百万分之一。

高塔、飞机和火箭成为实验室

文章称,想象我们身上捆着一个铅球从世界最高塔迪拜哈利法塔的最后一层往下跳。很多人以为如果我们放开铅球,我们掉落地面的过程将会更慢,但这是错误的看法。如果放开铅球的话,我们会看到铅球就固定在我们面前,因为铅球和人,我们都在单独落向地面的引力场。因此感觉失重的最佳方式是,让自己倒在引力场中。

这是模拟失重方式最基本的考虑因素,无论这个方式和场所是微重力高塔、抛物线飞行、探空火箭还是国际空间站,而我们使用的设备取决于进行失重实验的时间和所具备的资金:在微重力塔上一个星期的实验需要大约1.3万欧元(约合9.6万人民币),而在国际空间站中每1公斤物体的失重实验需要的费用为5万欧元(约合37万人民币)。

问题是为什么要研究微重力呢?为了理解那些被重力掩盖的过程;为了确定安装在太空中的设备能够正确运行;为了更好地了解零重力环境下的现象;为了改进工业程序。

航天员在进行抛物线飞行的飞机中训练

文章称,模拟微重力环境的飞机,能够实现大约20秒的失重状态。飞机以45度角上升大约10公里后,开始自由飞行,即按照抛物线轨迹飞行但不会掉落,在这20秒过后,飞机将以与起飞时同样的角度下降,然后抵达飞行轨道谷底,再重新开始同样的过程。在一次飞行中,这个过程可以重复30次。

在把航天员送入太空之前,航天局通常利用上述方法来训练航天员。但是花上5千多欧元(约合超过3.7万人民币),有些公司已经可以为爱冒险的人提供相似体验。不过失重的感觉并不舒服,三分之二的人会感到恶心。当然在微重力塔上并没有这个问题,在这里可以更少的成本体验短短几秒真实的失重感受。

火箭可避免大气颠簸

但是,实现短短几秒的微重力又有什么用呢?用处很多,不过一切取决于实验时间。有些生物研究,需要几周甚至几个月时间,是不可能用这些设备完成的,但是如果我们想要研究一个探测器天线的打开过程,那就可以把这个过程分割成不同的两秒间隔来进行。这样就可以查看在这个过程的不同时间段发生的事情,并以合理的价格做些初步的试验。但是,有些试验需要更多时间暴露在微重力环境中,那么就有两种选择,或用探空火箭,它可以提供几分钟的微重力环境,或者设计一个实验,把它带到国际空间站进行。

高塔以及飞机抛物线飞行的问题是会出现颠簸,导致剩余加速度现象,这可能是因为机械震动或大气摩擦造成的。相反,探空火箭可以实现高达20分钟的高质量的微重力环境:在100公里的高度,大气密度是地面周围的千万分之一,因此,因为摩擦产生的剩余加速度为零。不过不是所有东西都能搬上探空火箭,它的最大承重范围是在1800公里高处承重950公斤。

失重影响细胞生长

文章称,当涉及生物实验例如了解失重情况下癌症的发展以及植物生长状况时,情况有所变化。这时候,探空火箭提供的20分钟失重环境也不够用。通常这类研究需要几天或者几个月才能完成,为此实验必须在国际空间站进行,航天员使用一个叫做微重力科学手套箱的小箱子,它可以提供研究液体、危险物质或者燃烧过程的安全环境,航天员需使用特殊手套从外部对样品进行操作。

国际空间站的微重力还可以用来进行其他试验,例如寻找制造光伏电池的新方式,或者制造更薄的各种材料薄膜。

微重力环境还会对肿瘤细胞的变化和生长产生影响,毫无疑问,微重力研究将推动未来的生物医药开发。(编译/王露)

(2016-10-14 00:29:00)

【延伸阅读】中国学者探究生命起源获得新进展:或揭开胚胎发育的秘密

中新网上海9月19日电(记者陈静)人类对生命起源的探索一直没有停止。同济大学附属第一妇婴保健院(“一妇婴”)首席科学家高绍荣研究团队在国际上首次从全基因组水平上揭示了哺乳动物植入前胚胎发育过程中的组蛋白H3K4me3和HK27me3修饰建立过程。

这是目前已知的,科学家第一次系统地对哺乳动物植入前胚胎的组蛋白修饰进行全基因组水平上的检测。高绍荣研究团队用极少量的细胞检测了小鼠植入前胚胎发育各个时期的组蛋白H3K4me3和H3K27me3修饰变化情况。高绍荣说,未来研究人员将进一步对人类胚胎进行相关研究,最终揭开组蛋白在人胚胎发育过程中如何进行精确调控的“秘密”。

据悉,这一科研成果或可回答人类胚胎能否正常发育的表观遗传方面的机制。高绍荣19日接受记者采访时表示,未来,在培育试管婴儿的过程中,医生们不仅可以从基因序列上进行筛查,还可以从表观遗传角度对胚胎进行优选。同时,医生还可以通过对植入前的胚胎发育环境进行优化,减少胚胎发育异常,提高试管婴儿的成功率。

课题组研究人员、上海一妇婴转化医学研究中心刘文强告诉记者,当下,随着女性生育年龄提高、生活环境发生变化,不孕不育等发病率不断上升,“试管婴儿”需求增加。但是,近十几年来,试管婴儿的成功率并没有大幅提升。一妇婴院长段涛亦告诉记者,在临床上,辅助生育为何失败,相关机制仍有待研究。此外,在试管婴儿的培育过程中,胚胎是在营养液中培育,与自然怀孕胚胎所处的母体环境不同,外部环境对胚胎影响十分重要。

刘文强说,这项新发现将使人们对胚胎发育有更多了解:正常胚胎需要怎样的表观遗传修饰?环境因素对胚胎影响是怎样的?这些谜团都将被一一揭示。段涛亦表示,相关新发现未来或将使试管婴儿成功率大大提高,而出生缺陷大大减少。

据悉,高绍荣团队的突破性研究成果将在辅助生殖技术中显示“威力”,将造福反复流产、胚胎停育、不孕不育患者。

高绍荣是教育部“长江学者”特聘教授,国家杰青获得者,同济大学附属第一妇婴保健院转化医学研究中心首席科学家,同济大学生命科学与技术学院院长。他还任中国动物学会细胞及分子显微技术学会副理事长、中国细胞生物学会干细胞生物学分学会理事等学术职务。高绍荣现主持多项国家级重大项目,长期从事早期胚胎发育等研究,取得一系列重要进展和研究成果。(完)

(2016-09-19 19:52:01)

【延伸阅读】外媒:火星地下或存在生命 可帮助探寻地球生命起源

探索网7月14日报道 外媒称,日前,最先在火星表面探测到液态水的科研小组的首席科学家表示,生命很可能就存在于火星冰冻的沙漠之下。

据英国《泰晤士报》网站7月11日报道,这位科学家说,“几乎可以肯定”,火星和地球在数十亿年前宇宙天体猛烈碰撞过程中相互撒下了生命原料的种子。

亚利桑那大学行星地质学家艾尔弗雷德·麦克尤恩说,直至今日,火星细菌这样的古老生命形态可能一直存在于火星的液态水中。他认为,这些古老的生命体可能类似于南极洲冰封的地下湖中漂浮的简单微生物。

报道称,这些外星物种留下的痕迹可作为时光存储器,让生物学家一窥地球生命最初形成时的面貌。

在西班牙特内里费的斯塔穆斯节上,麦克尤恩对包括霍金在内的一众诺贝尔奖得主说:“10亿年之久的地球生命(地质)记录大部分已经丢失,但火星上的类似记录仍保存完好。火星生命和地球生命之间可能存在着联系。因此,或许可以说,对火星古老生命的探寻就是对地球生命起源的追寻。”

麦克尤恩是美国航空航天局(NASA)高分辨率成像科学实验(HiRISE)项目的首席研究员。环绕火星飞行的太空探测器上所携带的HiRISE相机可以拍摄到火星表面的细节图像。

报道称,2010年,麦克尤恩研究小组中的一名大学生发现,有迹象显示,火星存在液态盐水。在温暖的季节里,这些盐水似乎会涨退,还会沿着斜坡流动。

2015年,NASA证实,火星地下水似乎会通过毛细作用渗透到地表。火星车也发现了复杂有机化合物存在的迹象。

麦克尤恩称,生命很可能就藏在火星地表下。火星地下温度适宜,适合保存液态水,有机物还可以躲避宇宙射线的侵袭。

麦克尤恩说:“火星地表下数千米深处温度适宜,水分子能以液态形式存在。因此,如果火星曾有生命存在,那么它们很可能在这些地下温室中存活至今。”

报道称,在地球基本生命形态的萌芽时期,太阳系小行星大撞击导致行星间互相发送碎片。麦克尤恩认为,正是这些碎片在行星之间来回输送生命。

他说:“几乎可以肯定,地球与火星之间有过生物群的交换。火星距离地球并不很远:受到撞击飞入宇宙空间的火星岩石可以轻松抵达地球;而遭受撞击飞出的地球岩石很可能在过去也到过火星。大约在40亿年前,也就是大撞击事件频发时,生命开始出现在这个星球上。细菌对于干燥、紫外和红外辐射等极端环境以及高强度震动具有高度耐受性。因此,微生物和孢子类可在地球与火星之间的长途跋涉中存活下来。这就提出了一个问题:生命是最先出现在地球上,然后被输送到火星上的吗?还是正好相反?我认为,正是这种交换让火星有了生命,且生命很可能在火星地下保存至今。”

(2016-07-14 08:53:00)

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