一项新研究发现,从小行星龙宫(Ryugu)的样本中检测到了所有五种基本核碱基——也就是生命的分子“字母”。

订阅我们的电子报,及时获取最新科技新闻。

小行星粒子让我们得以一窥那些可能帮助点燃地球生命的化学成分。龙宫样本是由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的隼鸟2号任务于2020年从太空带回的。

2023年,一个国际团队报告说,他们在这些样本中发现了其中一种核碱基——尿嘧啶。现在,在今天发表在《自然·天文学》上的一项研究中,一组日本科学家确认所有五种核碱基都存在于这颗原始小行星的物质中。

这意味着这些构成生命的成分可能在太阳系早期就已经广泛存在了。

为什么要寻找核碱基?

为什么要寻找核碱基?

核碱基是含氮有机分子,构成DNA和RNA中遗传信息的“字母”。五种主要的核碱基是腺嘌呤和鸟嘌呤(称为嘌呤),以及胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶(称为嘧啶)。

这些分子与糖和磷酸盐结合,生成核苷酸——遗传物质的基本构件。没有核碱基,使生物体能够生长、繁殖和进化的遗传密码将不复存在。

通过研究龙宫样本中的嘌呤和嘧啶,科学家可以重建原始小行星的化学历史。这样一来,我们就能更好地理解生命的基本构件是如何在太阳系中形成并存在的。

隼鸟2号运回了总共5.4克的原始小行星物质。研究人员必须在超洁净实验室条件下操作,以免污染样本。他们使用水和盐酸提取有机分子,然后纯化它们,以便进一步检测。

他们从分析的两个“龙宫”样本里发现了全部五种核碱基,而且含量大致差不多。

遗传物质的关键成分——在太空中新发现

这些新结果跟之前研究太空岩石的结果对得上。1969年坠落在澳大利亚的默奇森陨石以及1864年法国奥盖尔陨石此前曾发现大量有机分子,包括核碱基。

当然,落到地球上的陨石可能在飞行途中或落地时被污染。但NASA的“贝努”小行星任务带回的原始样本也在2025年检测到了全部五种核碱基。

“龙宫”、“贝努”以及“奥盖尔陨石”的母体这类小行星都是早期太阳系留下的遗骸。它们能在大约45亿年里几乎让物质保持原样。

有意思的是,这些小行星的化学成分不一样。默奇森陨石富含嘌呤,而贝努陨石和奥盖尔陨石则含有更多嘧啶。研究人员认为,这种平衡可能受到氨的影响,氨是一种关键分子,可以决定哪些碱基能够形成。

通过仔细分析龙宫小行星上那些相对原始的样本,再跟默奇森、奥盖尔这些陨石比一比,研究人员正在追查可能构成生命的分子成分在宇宙里的来路。

他们的结果说明,遗传物质的关键成分可能是在太空里形成的,然后被送到了早期的地球上。也就是说,地球上的生命故事可能跟这些古老小行星的化学成分有很大关系。

生命成分的来路

生命成分的来路

这些发现加在一起说明,整个太阳系里那些富含碳的小行星都含有各种生命出现前的化学物质。不过,分子具体是怎么混在一起的——比如嘌呤和嘧啶的比例——还得看小行星本身的化学环境跟历史。

由于龙宫样本是直接在太空中采集并免受地球污染的,它们最清楚地揭示了古代太阳系化学成分。

在龙宫上发现全部五种核碱基表明,生命的分子原料可能在数十亿年前已在太空中成形。小行星可能曾帮助将这些成分带到早期地球——使得生命起源成为更大的宇宙化学大图景的一部分。

更多信息: Toshiki Koga 等人,《碳质小行星(162173)龙宫上的整套规范核碱基》,《自然·天文》(2026年)。DOI: 10.1038/s41550-026-02791-z

本文来自《对话》

这个故事最早出现在Phys.org上。