研究表明，地球上的第一個生命依賴於一種致命的有毒氣體

曾經，地球上沒有生命。然後，它做到了。無論這個過程是漸進的還是快速的，我們星球上化學向生物化學的轉變都是宇宙中發生的最驚人的發展之一。它是如此罕見，以至於迄今為止，我們絕對沒有證據表明宇宙中其他任何地方存在任何形式的生命。

那麼，究竟發生了什麼？這個問題的答案位於天文學、生物學、化學和地質學前沿研究的交叉點。在最近的一項研究中，研究人員提出，可能需要整個星球才能產生一種自我複製的分子，其中涉及富含氫的隕石、火山活動、溫暖的池塘和一種不太可能的生命前體：氰化氫的複雜相互作用。

地球形成於大約 45 億年前，它立即遭受了無數次碰撞，其中包括一次大到足以從我們的星球上撕下一大塊並創造月球的碰撞。最終，在 45 億到 37 億年前的某個時間，事情平靜下來，生命得以出現。

那些早期的生命形式幾乎肯定與現代的生命形式大不相同。這是因為現代生命形式需要三種大分子：DNA、RNA 和蛋白質。非常粗略地說，我們的 DNA 存儲信息，RNA 傳遞信息以製造蛋白質，而蛋白質完成了維持生命的大部分工作——包括複製 DNA。

這個系統是如此相互關聯，以至於它不可能同時以現代形式出現。但原始生命仍然需要執行生命的基本功能：存儲信息、自我複製和催化其他化學反應。

有可能單獨的 RNA 能夠完成所有這三個任務——絕對不如我們今天擁有的 DNA-RNA-蛋白質組合有效，但它為生命提供了一個合理的起點。

如果 RNA 可以作為一種原始生命形式繼續存在，那麼達爾文進化論就可以接管，從而使更複雜和更有效的生化過程出現。所以也許要破解地球上生命的起源，我們只需要大量自我複製的RNA。但是自我複製的 RNA 是從哪裡來的呢？

在這項新研究中，研究人員開發了一個早期地球的複雜模型。它有點像這樣：

創造月球的大規模碰撞剛剛發生。地球表面從餘波中冷卻，海洋剛剛開始形成，大陸開始出現。這仍然是一個非常討厭的地方。太陽系形成時遺留下來的隕石不斷地撞擊著年輕的地球，活火山覆蓋了地球的表面，就像青少年痘痘的嚴重爆發一樣。

那些隕石撞擊，儘管它們很糟糕，卻帶來了一個關鍵元素：氫。氫是最輕的元素，因此它不會停留很長時間，除非它與其他分子結合。

但是當隕石向地球大氣層輸送新鮮的氫氣時，這些火山噴出大量的二氧化碳。此外，海洋比今天溫暖得多，而且它們不斷地蒸發到大氣中。最後，海底通風口正在泄漏甲烷。

當所有這些分子在大氣中積累時，雷擊和來自太陽的紫外線輻射提供了能量，使事情發生了一些變化。在這種情況下，這些來源提供了形成……氰化氫所需的能量。

沒錯，就是氰化氫。可能導致現代生命死亡的有毒氣體可能是同一生命發展過程中最重要的分子。

氰化氫的關鍵特性是它會與自身發生反應。而且由於生命可以被認為是與自身相互作用得非常複雜的化學物質，氰化氫似乎是一個有趣的起點。此外，氰化氫與其他分子（如甲醛）反應產生其他有趣的生物分子。反過來，這些生物分子是核鹼基、核糖和核苷酸的組成部分，然後繼續形成 RNA。

在他們的工作中，研究人員發現氰化氫可以從大氣中落入溫暖的小池塘，在那裡該化合物開始與其他天然存在的分子共舞。他們發現，在大約 44 億年前的 1 億年期間，大量氰化氫流入池塘，足以產生高濃度的腺嘌呤，腺嘌呤是 RNA 的組成部分之一。

最終，隨著隕石停止下落，大氣中的氫含量下降。但研究人員解釋說，到那時，可能已經產生了足夠的腺嘌呤才開始形成 RNA 鏈，這可能引發了對自我複製的探索和生命的開始階段。

如果它看起來像很多步驟，那是因為它是。儘管這些早期生命形式從現代生命的角度來看是非常原始的，但自我複製和催化的 RNA 鏈已經是極其複雜的分子，它們的出現必然包含許多前體反應。

不管怎樣，很早以前地球上肯定發生了一些特別的事情，而且可能是從氰化氫開始的。