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12月13日电，生命起源时的第一次化学反应是如何开始的？它们的能量来源是什么？德国杜塞尔多夫大学(HHU)的研究人员重建了现代生物分化前最后一个共同祖先露卡(缩写为LUCA)的新陈代谢。他们发现并确定了推动这些反应向前发展所需的能量来源，这是隐藏在众目睽睽之下的氢气。
在实验室里，HHU分子进化研究所的威廉·马丁教授团队利用海底热液喷口中发现的催化剂和条件进行化学实验，研究氢气和二氧化碳之间的反应。他们在计算机上开发了一种分子考古学形式，使他们能够在现代细胞、DNA和化学反应中找到许多不同的原始生命痕迹。
这一次，研究人员不关注基因，而是关注生命本身化学反应中包含的信息。他们确定了402种代谢反应，自40亿年前生命起源以来几乎没有变化。因为这些反应对所有细胞都是共同的，所以它们也存在于LUCA中。
在最原始的现代细胞中，一些化合物是由现代环境中的简单分子合成的，这些分子也存在于早期地球的热液喷口中：氢、二氧化碳和氨，代表着LUCA的代谢网络。
发表在《微生物学前沿》上的研究结果表明，LUCA的新陈代谢不需要外部能量，如紫外线、陨石撞击、火山爆发等。相反，在许多典型的现代海底热液喷口环境中，新陈代谢发展所需的能量来自新陈代谢本身。换句话说，几乎所有LUCA的新陈代谢都是自己释放能量的:生命的能量来自生命本身。
研究人员解释说，大约95%-97%的LUCA代谢反应可以在失落之城-大西洋中部产生氢气的热液场环境中自发进行，不需要任何其他能源。在热液系统的黑暗深渊中，氢是化学阳光。现代能源技术正在研究和利用与生命完全相同的氢特性。只有生命有40亿年的氢技术经验，人类才刚刚起步。
LUCA是现有生物的共同基本祖先，是一个没有化石痕迹的实体。热液生态系统位于黑暗寒冷的洋底。它不孤独，甚至充满活力，活跃着管状蠕虫、海葵等生物。研究人员利用海底热液喷口中发现的催化剂和条件进行化学实验，确定了一些自生命起源以来几乎没有变化的代谢反应，并推断LUCA的新陈代谢不需要外部能量。就像热液喷口生态系统一样，它们使用氢能。这一发现不仅回答了生命起源的谜团，也为人类提供了一种先进而原始的氢能利用理念——仿生。
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