超级军网NASA宣布发现新细菌 拓展生命定义基础
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 20:02:04
http://news.mydrivers.com/1/181/181091.htm
http://news.mydrivers.com/1/181/181091.htm
驱动之家[原创] 作者：Zzyq 编辑：Zzyq 2010-12-03 07:23:56 273 人阅读 [投递]
美国宇航局NASA在北京时间今天凌晨3时举行的新闻发布会上宣布，由NASA资助的研究机构在加利福尼一个环境极其恶劣的湖泊中首次发现了一种可以利用有毒的化学物质砷进行代谢的微生物，这种微生物的细胞架构利用砷代替了传统生命中的磷。
这项新发现颠覆了目前已知生命的基本生物构成原理，它生物化学上的一个补充并将替换现有的生物学教科书，此外这项发现将大大扩展地外生命的搜寻范围。这项研究已经在本周的Science Express科学杂志上发布。
美国宇航局科技副局长Ed Weiler表示：“生命的定义被扩大了，当我们继续在太阳系内努力去寻找生命的标志时，我们需要考虑的更为广泛些了，因为更多各色各样的生命形式我们之前完全没有考虑到过。”
碳、氢、氮、氧、磷、硫这六种元素构成了目前地球上所有已知生命的基本生命模块体系。磷是DNA和RNA主要化学组成部分之一，所以一直被认为是现有生命必不可或缺的基础元素之一。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础，RNA在蛋白质牲合成过程中起着重要作用，其中转移核糖核酸，简称tRNA，起着携带和转移活化氨基酸的作用。
磷是细胞中负责传递能量分子的主要构成物（三磷酸腺：一种高能量的磷酸盐化合物，存于生物体的细胞内，负责在制造或消耗能量的代谢反应中传递能量，是细胞共同的能量来源）并且磷脂质也是所有细胞膜的核心构成成分。
但是新发现的细菌并不是这样，它完全不同，其细胞成分中以砷取代了磷。这种情况通常被认为是完全不可能的，因为砷对地球上多数生命有毒。这一发现表明人类对生命本身的理解还存在许多未知领域，同时也暗示完全有可能在其他行星上发现与地球生命不同的生命形态。
这种新发布的细菌品种名为GFAJ-1，它隶属于一种普通细菌大类——变形菌门丫亚群(Gammaproteobacteria)。在实验室中研究人员在磷砷混合环境中成功实现了这种莫诺湖中采集来的细菌的再生繁殖，而当研究人员将其放入全砷环境中这种细菌依然在生长，随后的分析表明GFAJ-1利用砷重新构建了其基础细胞模块。
这项研究的关键点在于这种可以砷环境中生长的细菌是否真的利用砷构建起了生物体的重要生物化学模块，例如DNA、蛋白质以及细胞膜，随后各种各样的精密实验技术被用于检验确定了砷究竟包含在那些模块中。
NASA天体生物学研究所负责人Carl Pilcher表示：“替换生命的化学成分这样的想法在科幻作品中很常见，但在此之前利用砷作为基础模块的生命只在理论上存在，但现在我们发现了莫诺湖中就有这样的生命存在。”
这项研究成果将促使科学界重新检视许多领域目前正在进行的研究，其中包括对地球演化的研究、有机化学、生物地球化学循环、缓解疾病以及地球系统研究，同时这些发现也将在微生物学以及其他研究领域拓展新的边疆。
更多详细信息可以访问NASA官方网站：http://astrobiology.nasa.gov/
| 驱动之家[原创] 作者：Zzyq 编辑：Zzyq 2010-12-03 07:23:56 273 人阅读 [投递] |
| 美国宇航局NASA在北京时间今天凌晨3时举行的新闻发布会上宣布，由NASA资助的研究机构在加利福尼一个环境极其恶劣的湖泊中首次发现了一种可以利用有毒的化学物质砷进行代谢的微生物，这种微生物的细胞架构利用砷代替了传统生命中的磷。 这项新发现颠覆了目前已知生命的基本生物构成原理，它生物化学上的一个补充并将替换现有的生物学教科书，此外这项发现将大大扩展地外生命的搜寻范围。这项研究已经在本周的Science Express科学杂志上发布。 美国宇航局科技副局长Ed Weiler表示：“生命的定义被扩大了，当我们继续在太阳系内努力去寻找生命的标志时，我们需要考虑的更为广泛些了，因为更多各色各样的生命形式我们之前完全没有考虑到过。” 碳、氢、氮、氧、磷、硫这六种元素构成了目前地球上所有已知生命的基本生命模块体系。磷是DNA和RNA主要化学组成部分之一，所以一直被认为是现有生命必不可或缺的基础元素之一。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础，RNA在蛋白质牲合成过程中起着重要作用，其中转移核糖核酸，简称tRNA，起着携带和转移活化氨基酸的作用。 磷是细胞中负责传递能量分子的主要构成物（三磷酸腺：一种高能量的磷酸盐化合物，存于生物体的细胞内，负责在制造或消耗能量的代谢反应中传递能量，是细胞共同的能量来源）并且磷脂质也是所有细胞膜的核心构成成分。 但是新发现的细菌并不是这样，它完全不同，其细胞成分中以砷取代了磷。这种情况通常被认为是完全不可能的，因为砷对地球上多数生命有毒。这一发现表明人类对生命本身的理解还存在许多未知领域，同时也暗示完全有可能在其他行星上发现与地球生命不同的生命形态。 这种新发布的细菌品种名为GFAJ-1，它隶属于一种普通细菌大类——变形菌门丫亚群(Gammaproteobacteria)。在实验室中研究人员在磷砷混合环境中成功实现了这种莫诺湖中采集来的细菌的再生繁殖，而当研究人员将其放入全砷环境中这种细菌依然在生长，随后的分析表明GFAJ-1利用砷重新构建了其基础细胞模块。 这项研究的关键点在于这种可以砷环境中生长的细菌是否真的利用砷构建起了生物体的重要生物化学模块，例如DNA、蛋白质以及细胞膜，随后各种各样的精密实验技术被用于检验确定了砷究竟包含在那些模块中。 NASA天体生物学研究所负责人Carl Pilcher表示：“替换生命的化学成分这样的想法在科幻作品中很常见，但在此之前利用砷作为基础模块的生命只在理论上存在，但现在我们发现了莫诺湖中就有这样的生命存在。” 这项研究成果将促使科学界重新检视许多领域目前正在进行的研究，其中包括对地球演化的研究、有机化学、生物地球化学循环、缓解疾病以及地球系统研究，同时这些发现也将在微生物学以及其他研究领域拓展新的边疆。 更多详细信息可以访问NASA官方网站：http://astrobiology.nasa.gov/
|
驱动之家[原创] 作者：Zzyq 编辑：Zzyq 2010-12-03 07:23:56 273 人阅读 [投递]
美国宇航局NASA在北京时间今天凌晨3时举行的新闻发布会上宣布，由NASA资助的研究机构在加利福尼一个环境极其恶劣的湖泊中首次发现了一种可以利用有毒的化学物质砷进行代谢的微生物，这种微生物的细胞架构利用砷代替了传统生命中的磷。
这项新发现颠覆了目前已知生命的基本生物构成原理，它生物化学上的一个补充并将替换现有的生物学教科书，此外这项发现将大大扩展地外生命的搜寻范围。这项研究已经在本周的Science Express科学杂志上发布。
美国宇航局科技副局长Ed Weiler表示：“生命的定义被扩大了，当我们继续在太阳系内努力去寻找生命的标志时，我们需要考虑的更为广泛些了，因为更多各色各样的生命形式我们之前完全没有考虑到过。”
碳、氢、氮、氧、磷、硫这六种元素构成了目前地球上所有已知生命的基本生命模块体系。磷是DNA和RNA主要化学组成部分之一，所以一直被认为是现有生命必不可或缺的基础元素之一。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础，RNA在蛋白质牲合成过程中起着重要作用，其中转移核糖核酸，简称tRNA，起着携带和转移活化氨基酸的作用。
磷是细胞中负责传递能量分子的主要构成物（三磷酸腺：一种高能量的磷酸盐化合物，存于生物体的细胞内，负责在制造或消耗能量的代谢反应中传递能量，是细胞共同的能量来源）并且磷脂质也是所有细胞膜的核心构成成分。
但是新发现的细菌并不是这样，它完全不同，其细胞成分中以砷取代了磷。这种情况通常被认为是完全不可能的，因为砷对地球上多数生命有毒。这一发现表明人类对生命本身的理解还存在许多未知领域，同时也暗示完全有可能在其他行星上发现与地球生命不同的生命形态。
这种新发布的细菌品种名为GFAJ-1，它隶属于一种普通细菌大类——变形菌门丫亚群(Gammaproteobacteria)。在实验室中研究人员在磷砷混合环境中成功实现了这种莫诺湖中采集来的细菌的再生繁殖，而当研究人员将其放入全砷环境中这种细菌依然在生长，随后的分析表明GFAJ-1利用砷重新构建了其基础细胞模块。
这项研究的关键点在于这种可以砷环境中生长的细菌是否真的利用砷构建起了生物体的重要生物化学模块，例如DNA、蛋白质以及细胞膜，随后各种各样的精密实验技术被用于检验确定了砷究竟包含在那些模块中。
NASA天体生物学研究所负责人Carl Pilcher表示：“替换生命的化学成分这样的想法在科幻作品中很常见，但在此之前利用砷作为基础模块的生命只在理论上存在，但现在我们发现了莫诺湖中就有这样的生命存在。”
这项研究成果将促使科学界重新检视许多领域目前正在进行的研究，其中包括对地球演化的研究、有机化学、生物地球化学循环、缓解疾病以及地球系统研究，同时这些发现也将在微生物学以及其他研究领域拓展新的边疆。
更多详细信息可以访问NASA官方网站：http://astrobiology.nasa.gov/
美国加利福尼亚莫诺湖研究区，其湖水化学成分非常罕见，湖水含盐量、含碱量以及含砷量都非常高
研究人员Felisa Wolfe-Simon正在处理从莫诺湖中获取的泥浆
在砷环境下的GFAJ-1细菌
在磷环境下的GFAJ-1细菌
这已经是科幻题材了.......
用砷代替氮从化学上说不是不可能，但可定会带来一系列的不同，甚至可以说突破了生命的界限。
用砷代替氮从化学上说不是不可能，但可定会带来一系列的不同，甚至可以说突破了生命的界限。
NB啊，说不定哪天发现硅基生命也不足为奇
现在的科学论断就是建立在已知地球的环境下的。从小各种教科书和读物就不断的说，生命要依赖于水、氧气。。。
我当时就奇怪，凭什么不能有不依赖液态水和氧气。依赖其他物质的生命为什么就不可能？
我当时就奇怪，凭什么不能有不依赖液态水和氧气。依赖其他物质的生命为什么就不可能？
生命多样性
在真空和海底火山，在强酸强碱和有毒环境中依然能坚持存活下去，生命确是顽强的
偌大的宇宙，怎么可能只有单一的生命形式
什么基础的生命都会有的 因果产生灵 生命样式可以无极限的 科学家的思维太死板了
skyswimmer 发表于 2010-12-3 10:31 
水相对于其他非金属氢化物，优势绝不是一点半点。
1.氧合适的电负性和原子半径造就了较强的分子间氢键，也造就了水合适的溶沸点。其余非金属氢化物在常温时基本上都是气体。
2.水作为溶剂，加速生命化学反应的能力是其他任何化合物无法比拟的。
3.水的比热是所有液体中最高的，非常有利于内环境的稳定。
4.水的介电常数也非常合适，有利于蛋白质结构维持和活性的发挥。
4.对于高等生物而言，水不仅是溶剂，还是光合磷酸化理想的电子供体。
5.不少生物用铵离子、硫化氢等等作为化能自养的电子供体，但仍然必须用水作为溶剂。
至少现在，没有任何一种化合物能像水那样支持生命的产生，不只是地球。NASA寻找地外生命，一看温度，二看水。
水相对于其他非金属氢化物，优势绝不是一点半点。
1.氧合适的电负性和原子半径造就了较强的分子间氢键，也造就了水合适的溶沸点。其余非金属氢化物在常温时基本上都是气体。
2.水作为溶剂，加速生命化学反应的能力是其他任何化合物无法比拟的。
3.水的比热是所有液体中最高的，非常有利于内环境的稳定。
4.水的介电常数也非常合适，有利于蛋白质结构维持和活性的发挥。
4.对于高等生物而言，水不仅是溶剂，还是光合磷酸化理想的电子供体。
5.不少生物用铵离子、硫化氢等等作为化能自养的电子供体，但仍然必须用水作为溶剂。
至少现在，没有任何一种化合物能像水那样支持生命的产生，不只是地球。NASA寻找地外生命，一看温度，二看水。
来看看强人的科普。
NASA真会做广告. 调足大家胃口.
碳、氢、氮、氧、磷、硫，其中保持氢不变，其他均按化学元素周期表向下移一格，变成硅、氢、磷、硫、砷、硒，这会是个怎样的生命呢？
碳、氢、氮、氧、磷、硫，其中保持氢不变，其他均按化学元素周期表向下移一格，变成硅、氢、磷、硫、砷、硒 ...
ion 发表于 2010-12-3 13:05
至多移一个，否则性质太不稳定。
碳变硅是不现实的，因为硅的电负性太低，原子又太大，无法像碳那样形成复杂骨架。
氮变磷也是不现实的（指-NH2变-PH2），膦基稳定性很差，自然界根本不存在。膦基也无法像氨基那样形成氢键，不利于大分子稳定。
氧变硫不太可能，硫原子成键太弱了，硫代化合物都挺不稳定，再加上氢键很弱，不利于分子稳定。但硫化氢可以作为电子供体。
磷变砷有可能，因为它们俩化学性质相差不算大（不考虑毒性！）。并且也发现了这种生命。
补充：三价砷的毒性是阻断呼吸链，直接断绝ATP供应；而五价砷则是让糖酵解中的某一步骤从放能变为吸能，从而阻断糖酵解，但尚可通过磷酸戊糖途径迂回产能。
硫变硒可能，我们的身体里就含有硒代半胱氨酸。
另：氧变氮也有人猜测，毕竟水和氨是性质最接近的非金属氢化物。
碳、氢、氮、氧、磷、硫，其中保持氢不变，其他均按化学元素周期表向下移一格，变成硅、氢、磷、硫、砷、硒 ...
ion 发表于 2010-12-3 13:05
至多移一个，否则性质太不稳定。
碳变硅是不现实的，因为硅的电负性太低，原子又太大，无法像碳那样形成复杂骨架。
氮变磷也是不现实的（指-NH2变-PH2），膦基稳定性很差，自然界根本不存在。膦基也无法像氨基那样形成氢键，不利于大分子稳定。
氧变硫不太可能，硫原子成键太弱了，硫代化合物都挺不稳定，再加上氢键很弱，不利于分子稳定。但硫化氢可以作为电子供体。
磷变砷有可能，因为它们俩化学性质相差不算大（不考虑毒性！）。并且也发现了这种生命。
补充：三价砷的毒性是阻断呼吸链，直接断绝ATP供应；而五价砷则是让糖酵解中的某一步骤从放能变为吸能，从而阻断糖酵解，但尚可通过磷酸戊糖途径迂回产能。
硫变硒可能，我们的身体里就含有硒代半胱氨酸。
另：氧变氮也有人猜测，毕竟水和氨是性质最接近的非金属氢化物。
skyswimmer 发表于 2010-12-3 10:31
同意
同意
想起侏罗纪公园里的一句话：生命自会寻找其出路。
很小的时候，在飞碟探索还是什么杂志看到一个文章，作者声称找到了一种以氯基存在的细菌，还附了照片。想请教一下大能：氯基生命是否有可能存在？
很小的时候，在飞碟探索还是什么杂志看到一个文章，作者声称找到了一种以氯基存在的细菌，还附了照片。想请教一下大能：氯基生命是否有可能存在？
ion 发表于 2010-12-3 13:05 估计得生活在高温熔浆中
估计得生活在高温熔浆中cq41371 发表于 2010-12-4 10:14 化学性质过于稳定了吧，估计只能存在于极端的化学环境中，或者能量很狂暴的物理环境中
化学性质过于稳定了吧，估计只能存在于极端的化学环境中，或者能量很狂暴的物理环境中吃的不同，长得就是不一样啊！
miliamlau 发表于 2010-12-3 15:27
有一种猜测就是用液氨代替水。当然在那种环境下水就是强酸了。
有一种猜测就是用液氨代替水。当然在那种环境下水就是强酸了。
oxo_6 发表于 2010-12-4 12:36
大分子都烧成小分子就没可能生命了。
大分子都烧成小分子就没可能生命了。
office610 发表于 2010-12-3 10:39
对我们来说有毒，对它们就不一定了。。。
对我们来说有毒，对它们就不一定了。。。
再提一个问题：生命存在是广泛现象还是个别现象？
thomasyoung 发表于 2010-12-4 13:01
钻石就是高温高压下的产物，整个一块都可以看成一个大分子
钻石就是高温高压下的产物，整个一块都可以看成一个大分子
随着人类视界的拓宽，任何东西都会不断发展变化，发现个利用砷的物种也没什么。
等人类真的走出地球，走出太阳系就更是这样。
等人类真的走出地球，走出太阳系就更是这样。
这可真是大发现
不过这到底只是取代了DNA里的磷还是把其他需要磷的活动诸如氧化磷酸化过程里的磷全部取代掉了？
不过这到底只是取代了DNA里的磷还是把其他需要磷的活动诸如氧化磷酸化过程里的磷全部取代掉了？
skyswimmer 发表于 2010-12-3 10:31
我初中这样问过，被老师说了不下10分钟。
我初中这样问过，被老师说了不下10分钟。
用海飞丝可以消灭这些生命体么:lol
楼上的看过进化
qjwlq 发表于 2010-12-4 11:08
广告啊广告，话说那片子的特效真不咋地，白瞎了莫特探员倾情出演
广告啊广告，话说那片子的特效真不咋地，白瞎了莫特探员倾情出演
Carfey_cnm 发表于 2010-12-5 11:19
那个年代来说也算很不错了
那个年代来说也算很不错了
在我们人类面前，其实还有太多的未知。。。。。。
关于生命的定义我一直觉得很郁闷。
生命泛指有机物和水构成的一个或多个细胞组成的一类具有稳定的物质和能量代谢现象（能够稳定地从外界获取物质和能量并将体内产生的废物和多余的热量排放到外界）、能回应刺激、能进行自我复制（繁殖）的半开放物质系统。生命个体通常都要经历出生、成长和死亡。生命种群则在一代代个体的更替中经过自然选择发生进化以适应环境。病毒在有寄主可寄生的时候，会表现出生命现象；但在没有寄主可寄生的时候，不会表现生命现象，所以病毒是介于生命与无生命之间的一种奇妙的生物。
要是某一天人类通过组合蛋白质制造出了具有生命活力的有机物种，这个不知道该不该叫生命。
生命泛指有机物和水构成的一个或多个细胞组成的一类具有稳定的物质和能量代谢现象（能够稳定地从外界获取物质和能量并将体内产生的废物和多余的热量排放到外界）、能回应刺激、能进行自我复制（繁殖）的半开放物质系统。生命个体通常都要经历出生、成长和死亡。生命种群则在一代代个体的更替中经过自然选择发生进化以适应环境。病毒在有寄主可寄生的时候，会表现出生命现象；但在没有寄主可寄生的时候，不会表现生命现象，所以病毒是介于生命与无生命之间的一种奇妙的生物。
要是某一天人类通过组合蛋白质制造出了具有生命活力的有机物种，这个不知道该不该叫生命。
生命的定义会不断扩展完善的
Carfey_cnm 发表于 2010-12-5 11:19
acoustics 发表于 2010-12-4 23:27
我晕，这么多兄弟看过那片子？我一直觉得那片子是科幻片里中下游的内~
我晕，这么多兄弟看过那片子？我一直觉得那片子是科幻片里中下游的内~
miliamlau 发表于 2010-12-3 10:58
问题是你说的这些优势，很多就是针对我们现有的环境和生命模式而言的啊。
比如水，在常温下是液态，如果对于一直低温环境下存活的生命来说，那水不是变固体了么，这哪还有优势？宇宙中大部分星球，都是很冷或很热的啊。
问题是你说的这些优势，很多就是针对我们现有的环境和生命模式而言的啊。
比如水，在常温下是液态，如果对于一直低温环境下存活的生命来说，那水不是变固体了么，这哪还有优势？宇宙中大部分星球，都是很冷或很热的啊。
估计确实得改教科书了。