火星上的环境可能曾经适合RNA存在

远古生命在火星上形成的可能性越来越大。科学家们已经确定，在遥远的过去，RNA分子的形成条件可能刚刚好。

(NASA/JPL-Caltech)

如果是这样的话，火星上可能已经形成了生命，这与“RNA世界假说”相一致。“RNA世界假说”认为，我们的遗传信息主要储存在DNA中，而RNA先于DNA形成，这是复杂进化过程中的一步。

这项研究已经上传至预印本服务器bioRxiv，还有待同行评审，但这是我们在了解这颗红色星球上潜在的或过去的生命方面迈出的令人兴奋的一步。

当我们在火星上发现具体的生命迹象时，我们的能力受到距离的限制，这反过来又限制了我们探索和了解火星的技术。但我们可以做的一件事是，试图拼凑这颗红色星球的地球化学历史，试图确定火星是否至少适宜居住，以及我们是否在继续寻找正确的目标。

RNA世界是一个被广泛接受的关于地球上生命进化的假想场景。提出了单链RNA(核糖核酸)先于双链DNA(脱氧核糖核酸)发展的观点。

RNA是自我复制的，能够催化细胞的化学反应，并能够储存遗传信息。但它比DNA更脆弱——所以，根据假设，当DNA出现时，RNA就被取代了。

但RNA的形成首先需要一定的地球化学条件。为了确定这些分子是否可能在火星上形成，由麻省理工学院的行星科学家Angel Mojarro领导的一组研究人员模拟了40亿年前火星的地球化学条件，基于我们今天对火星地球化学的了解。

研究人员在他们的论文中写道:“在这项研究中，我们综合了火星的原位和轨道观测，并将其早期大气的模型化为包含一系列ph值和与前生物时代相关的金属浓度的溶液，这些溶液跨越了各种可能的水环境。”

“然后，我们通过实验确定了金属催化水解引起的RNA降解动力学，并评估了早期火星是否允许长寿命RNA聚合物的积累。”

火星表面现在还没有液态水，但各种探测任务获得的地质证据表明，它曾经有液态水，那是很久以前的事了。

(Angel Mojarro)

因此，Mojarro和他的团队创造了几种金属的溶液，这些金属被认为是在火星污垢(铁、镁和锰)和各种酸性物质(也在火星上发现过)的比例中对生命的出现很重要。这些模拟了火星上的许多环境，我们认为这些环境曾经非常潮湿。

然后，研究小组将遗传分子浸泡在各种溶液中，观察RNA降解所需的时间。

他们发现，这种RNA在微酸性的水里最稳定——pH值在5.4左右——镁离子浓度很高。支持这些条件的环境将是火星火山玄武岩——这将受到限制。

火星的全球环境可能更中性，甚至在pH值为3.2的溶液中，RNA的降解速度也更快。

当然，这些结果并不能最终证明RNA是在火星上形成的，特别是因为地球化学只是一个猜测(一个非常有根据的猜测，但仍然是一个猜测)。然而，结果确实表明这些条件可能存在于火星上，因此我们不能排除RNA世界假说是火星进化路径的可能性。

研究人员在他们的论文中写道:“未来的工作需要进一步限制理论上的火星水的组成，以了解可能将金属积累到与前生物时代相关的浓度的机制。”

“这里展示的工作突出了金属和pH值对RNA稳定性的重要性，这些金属和pH值来自于不同的基岩组成和假设的大气条件……[并且]增进了我们对地球化学环境如何影响潜在的RNA世界在火星上稳定性的理解。”

该团队的论文可以在bioRxiv上找到。

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