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地球生命起源 可能不只一次
更新日期:2010/12/04 08:36 記者陳幸萱／台北報導
美國加州摩諾湖發現新生命型態，清華大學生命科學系教授李家維表示，這是「期盼中的一件大事」，可能代表地球上有過不只一次的生命起源。
李家維指出，目前科學界對地球生物的起源有兩派說法，一派認為生命是由地球的海洋中演化而來，另一派則認為是外星生命來地球「播種」，繁衍至今。不管是哪一派，由目前地球上生物的化學性質相近來看，現存生物可能屬於同一次生命起源。但許多科學家都會問，為何生命只從海洋中成功演化一次，或外星生命難道也只有一次在地球「播種」？
以目前對生物的了解，「地球上的生命本質都一樣。」李家維解釋，其共同結構都是由碳分子構成的有機物組成生命、遺傳物質的DNA雙螺旋分子都是右旋、有二十種胺基酸構成蛋白質，並以磷做為DNA骨架、磷酸根調控細胞生理活動等。
李家維表示，若能找到含左旋DNA雙螺旋分子的生命，或者由矽取代碳的位置，構成細胞分子骨架的細胞，對我們來說都是「異形生命」；可能和我們認知的所有生物「不同源」。
他表示，初步看來，NASA發現的細胞可稱為「異形生命」，是被「熱烈期盼」的研究成果；證明地球上可能有過不只一次的生命起源。
李家維說，以現在對生物的了解，砷是一種很毒的物質；砷和磷在周期表屬同一範圍，有類似的分子結構，可以使用和磷相同的管道進入細胞、並且將之取代，但卻無法發揮磷的功能，因此會「毒死」細胞。
但這一次發現的微生物，可用砷來取代磷，李家維說，這種細胞不只可以在不含磷的高砷濃度培養液中生存，甚至在細胞的DNA裡也發現砷。他表示，雖然還未檢驗砷是否為這種生物DNA裡的成員，但看起來可能性很高。
台灣大學地質科學系教授林立虹說，摩諾湖屬於內陸湖泊，鹽量高、湖水偏鹼，又從岩層深部淋溶出高濃度的砷，不適合大部分生物生存。藉由這次的發現，我們對生物的認知將更寬廣，並了解建構生物的材料可能與我們的認知不同。
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在天然礦物中磷酸鹽與砷酸鹽相混的機會不大，主要是因為砷屬於類金屬而磷屬於非金屬性，砷可與硫形成化合物如雌黃、雄黃或硫砷共同與其他金屬形成化合物如砷黃鐵礦〈毒砂〉、硫砷銅曠、淡紅銀礦...，磷則是不喜歡與硫結合，因此在許多金屬礦附近便有多樣的砷酸鹽之次生礦如臭蔥石，與磷酸鹽礦物的成因走完全不相同的路線。
較高等的生物，萬一處在高濃度砷的環境必然難以存活，因為對一般生物而言，新陳代謝所須之能量均由ATP 三磷酸腺苷（Adenosine triphosphate, ATP〉提供，砷酸根取代磷酸根會成為坐在茅坑不拉死屎的毒物，但是或許某些原始的細菌其磷酸根的作用分工或者還不那麼嚴謹；因此這次發現吃砷的細菌至少可以說明，關於人類對生命的探索，仍還有許多未知的課題。
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