磷是生命不可或缺的要素。它是所有物的基础,是RNA、DNA、细胞膜的重要成分。磷化合物应与原始生命的出现有关。但重要的是,这些化合物是水溶性和反应性的,可以参加各种化学过程。在这种情况下,磷可以参与磷酸化,合成复杂的分子。但而,自然界中的磷仅存在于相当惰性的磷酸盐类矿物中作为磷酸根离子。因此,磷酸盐矿物不太可能成为益生元合成含磷化合物(第一生物前体)的来源。 圣彼得堡大学和内盖夫本古里安大学的研究人员在死海地区的岩石中发现了天然的环磷酸盐-具有化学活性的磷化合物。环磷酸盐在工业中被广泛使用,但从未在自然界发现过。环磷酸盐的水分解(开环)足以释放磷酸化反应的能量。因此,环磷酸盐被认为是原始地球上可能的活性益生元磷的来源。 研究人员认为,环磷酸盐可能是磷酸盐热解氧化的产物。天然磷化物为无氧矿物,其磷氧化态低于零。地球上有重大地热活动的地区(包括高温地质过程的死海地区)发现磷化物。此外,地球表面的陨石轰炸被认为是可能发生的不同,但尚未研究的磷酸盐的原因是,进入大气层的宇宙物体会被严重烧蚀-陨石物质的蒸汽化和高温氧化过程。 现代岩石圈中环磷的稀有性并不意味着这些矿物在地球初期不能更广泛地传播。因为几十亿年前的地球化学环境和今天的地球化学环境大不相同。随着时间的推移,地球大气层中的氧气越来越饱和。然后,富氧气氛释放磷,形成环磷酸盐。俄罗斯科学基金会,圣彼得堡大学地质学和矿物学博士支持的研究项目负责人谢尔盖·布里文说。 因此,可以将死海沿岸发现的磷化物和环磷酸盐视为模型系统,这种模型系统可以在地球演化的初期再现磷化的形态。天然环磷酸盐的发现为科学家理解和建模益生元的磷酸化反应打开了新的大门,这些反应引起了我们星球上原始生命的出现。 |
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