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12月13日電，生命起源時的第一次化學反應是如何開始的？它們的能量來源是什么？德國杜塞爾多夫大學(HHU)的研究人員重建了現代生物分化前最后一個共同祖先露卡(縮寫為LUCA)的新陳代謝。他們發現并確定了推動這些反應向前發展所需的能量來源，這是隱藏在眾目睽睽之下的氫氣。
在實驗室里，HHU分子進化研究所的威廉·馬丁教授團隊利用海底熱液噴口中發現的催化劑和條件進行化學實驗，研究氫氣和二氧化碳之間的反應。他們在計算機上開發了一種分子考古學形式，使他們能夠在現代細胞、DNA和化學反應中找到許多不同的原始生命痕跡。
這一次，研究人員不關注基因，而是關注生命本身化學反應中包含的信息。他們確定了402種代謝反應，自40億年前生命起源以來幾乎沒有變化。因為這些反應對所有細胞都是共同的，所以它們也存在于LUCA中。
在最原始的現代細胞中，一些化合物是由現代環境中的簡單分子合成的，這些分子也存在于早期地球的熱液噴口中：氫、二氧化碳和氨，代表著LUCA的代謝網絡。
發表在《微生物學前沿》上的研究結果表明，LUCA的新陳代謝不需要外部能量，如紫外線、隕石撞擊、火山爆發等。相反，在許多典型的現代海底熱液噴口環境中，新陳代謝發展所需的能量來自新陳代謝本身。換句話說，幾乎所有LUCA的新陳代謝都是自己釋放能量的:生命的能量來自生命本身。
研究人員解釋說，大約95%-97%的LUCA代謝反應可以在失落之城-大西洋中部產生氫氣的熱液場環境中自發進行，不需要任何其他能源。在熱液系統的黑暗深淵中，氫是化學陽光。現代能源技術正在研究和利用與生命完全相同的氫特性。只有生命有40億年的氫技術經驗，人類才剛剛起步。
LUCA是現有生物的共同基本祖先，是一個沒有化石痕跡的實體。熱液生態系統位于黑暗寒冷的洋底。它不孤獨，甚至充滿活力，活躍著管狀蠕蟲、海葵等生物。研究人員利用海底熱液噴口中發現的催化劑和條件進行化學實驗，確定了一些自生命起源以來幾乎沒有變化的代謝反應，并推斷LUCA的新陳代謝不需要外部能量。就像熱液噴口生態系統一樣，它們使用氫能。這一發現不僅回答了生命起源的謎團，也為人類提供了一種先進而原始的氫能利用理念——仿生。
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