其他

鏡像分子現身銀河深處

天文化學家首次在星際空間發現掌性分子,或許可解釋生命的掌性起源。

撰文/科林斯(Nathan Collins)
翻譯/王心瑩

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鏡像分子現身銀河深處

天文化學家首次在星際空間發現掌性分子,或許可解釋生命的掌性起源。

撰文/科林斯(Nathan Collins)
翻譯/王心瑩


所謂的掌性分子(chiral molecule)具有兩種型式,彼此互為鏡像但無法重疊,就像右手和左手的關係。然而,生命似乎偏好其中一種化學掌性分子,例如所有DNA都以順時針扭轉,就像沿著右旋螺絲釘纏繞的絲線;而幾乎所有胺基酸卻是左旋。為什麼不是左旋就是右旋?美國國家電波天文台(NRAO)的天文化學家麥蓋爾(Brett McGuire)說:「目前普遍接受的論點是一旦某種掌性分子數量超過另一種,生命就會沿用之。」舉例來說,如果DNA有兩種型式,它的兩股就無法結合,生命便可能無法演化下去。


某種掌性分子壓倒性存在的原因,可能是在地球形成之初,隕石帶來其中一種掌性分子;但也有另一種說法認為,掌性分子的起源可能更加古老。根據麥蓋爾和同事在《科學》期刊發表的論文,他們在星際空間發現了一種掌性分子氧化丙烯(propylene oxide),出現在銀河系中心附近的人馬座B2這團氣體塵埃雲。


美國加州理工學院的卡洛爾(P. Brandon Carroll)是該論文共同作者,他認為這項觀測結果代表掌性分子出現在「太陽系生成之前」。假如這些掌性分子大多數是右旋,那麼早在太陽初綻光芒之前,其他的右旋分子就已開始催化生成,當然最終也包括生成DNA。如此一來,佔壓倒性數量的右旋分子可能早已融入地球化學的形成過程中,而不是後來才由隕石帶來。


美國航太總署(NASA)天文化學家米拉姆(Stefanie Milam)認為,此項發現對天文生物學的意義「極為重大」,因為這意味與生命有關的複雜化學反應至少有一些也可能出現在宇宙其他地方。其他人則抱持懷疑態度,例如研究隕石中掌性分子的亞利桑那州立大學生物化學家皮薩瑞婁(Sandra Pizzarello)認為,很難把這樣的觀測結果與DNA的掌性互相連結;對於從分子雲到生命起源之間的漫長旅程,她說:「我們依舊對其中的發展過程感到好奇。」


麥蓋爾目前正在研究,新近發現的氧化丙烯究竟是以右旋還是左旋為主。