这是早期地球陆地热泉概念图。新华社发（中国科学院南京地质古生物研究所供图）

新华社南京11月29日电（记者朱筱、王珏玢）中外科学家合作取得的一项最新研究成果，为理解地球早期生命起源提供了新方向。

中国科学院南京地质古生物研究所表示，由中国科学家领衔的国际团队通过模拟实验发现，在地球最早期陆地热泉式的环境中，铁硫化物可通过光热催化作用还原二氧化碳，产生甲醇，从而为地球生命起源的关键代谢途径提供物质基础。

相关成果28日发表在国际学术期刊《自然·通讯》杂志上。

参与此项研究的中国科学院南京地质古生物研究所副研究员南景博介绍，在地球早期生命起源假说中，普遍认为深海热液和陆地热泉是孕育生命的两种可能环境。这两种热液系统中富含铁硫化物，其具有的催化能力类似古老代谢过程中的酶，在前生命化学反应中促使二氧化碳转化为有机质，即从地球早期的无机环境中产生出具有生命特性的有机结构。

“此前研究中，多数科学家认为早期生命产生于海底的碱性热液喷口，对地表热泉区域这一开放性环境的研究相对较少。”南景博说，与深海环境不同，陆地热泉能够接触到阳光，为光热催化反应提供了动力来源。

此外，地表热泉区域富含铁、硫、二氧化硅等矿物质和化学物质，这些成分与间歇性的干湿循环相结合，可能为有机分子的合成和聚合创造条件，为生命的起源提供重要的化学基础。

研究团队在实验室中进行了一系列环境模拟，产生与早期陆地热泉相似的环境，包括80至120摄氏度高温，增强紫外光照射，二氧化碳、氢气，纯铁硫化物和掺杂了锰、镍、钛和钴等金属的铁硫化物样品等。

结果显示，铁硫化物能起到催化作用，促进二氧化碳转变为甲醇。甲醇可能通过之后进一步的催化转化为最古老代谢途径所需的甲基，从而为生命起源奠定基础。在紫外可见光及增强紫外光条件下，铁硫化物的催化效率进一步提升，其反应活性也在引入水蒸汽后明显加强，这显示陆地热泉的蒸汽喷口可能是早期地球非酶有机合成的关键场所。

“这项研究展示在早期地球陆地热泉中，铁硫化物如何将二氧化碳转化为有机分子，并进一步为生命起源提供原材料。”南景博说，该发现揭示了陆地热泉环境下的铁硫化物在前生命化学反应中可能扮演了关键角色，这对理解早期地球的碳循环及生命起源具有重要意义，进而为未来寻找地外热泉环境下的生命提供依据。