【元素家族——連載171】生命起源於火星？

你可能以為，鉬就是一種戰爭元素吧，我們人類遲早會被這些戰爭元素所毀滅吧？其實道理是反過來的，如果沒有這些鉬元素，可能就沒有我們現在的生命。

在氮的篇章里，我們曾經提到雷電將空氣中的氮氣變成一氧化氮並隨著雨水落到土地里，被植物吸收轉化為營養物質。其實，不靠雷電這個「救世主」，生物自己也有這功能呢。

【文科生看到的是雷公電母，物理系學生看到的是空氣電離，化學系學生看到的是固氮。】

一些固氮生物體（比如根瘤菌）內含有一種固氮酶，它是由兩種蛋白質組成的：一種含有鐵，叫做鐵蛋白，另一種含有鐵和鉬，叫做鉬鐵蛋白。只有鐵蛋白和鉬鐵蛋白同時存在，固氮酶才能發揮作用，將空氣里的氮氣轉化成氨。

你看，哈伯花費那麼大的力氣發明的合成氨，大自然里竟然早就存在了！

要知道，碳元素算得上是生命的骨架，氮元素則堪稱生命的營養！沒有了氮元素，就沒有氨基酸、蛋白質，更不用說DNA里的含氮鹼基了！鉬元素就像一個神仙，將空氣中沒有靈氣的氮元素接枝到有機物上，完成了生命的點化！

【鉬鐵蛋白的晶體結構。】

然而，當科學家們仔細研究以後，卻發現了一個巨大的謎團——早期地球可能根本不具備形成生命的條件！

在氧的篇章里，我們曾經提到，距今大約24億年前，地球上發生了一個重大事件——「大氧化」。在「大氧化」之前，地球上氧氣含量一直很低，大多是一些厭氧型生命存在。

【地球生命成長史。】

是不是又離題了？氧氣多少和鉬有啥關係呢？

原來，鉬有2,3,4,5,6五種價態，只有6價的鉬酸鹽可溶於水。早期地球上的缺氧環境，使得大部分金屬都處於較低價態，大多數鉬都處於2價、3價的不溶於水的化合物形態，無法進入海洋這座「超級反應釜」。因此，在「大氧化」之前，固氮生命進退維谷，氮元素一直遊離在空氣里，無法進入有機物形成營養物質，難怪生命發展的那麼緩慢。

【厭氧型生物多生活在海底火山口。】

有些科學家的思路更加天馬行空，他們提出，早期地球上的氧氣那麼少，但是有一個地方氧氣很多，那就是古老的火星。

據考證，早期的火星曾經很濕潤，擁有液態水，火星本身就是一個富氧的環境，看看現在表面紅色的氧化鐵就知道了。在那個有水有氧的年代，鉬元素很容易變成鉬酸鹽，把氮氣轉化成營養物質，在這種環境里產生氨基酸和DNA顯然更加容易！

【一系列的證據表明火星表面曾經有水。】

後來，來自火星上的隕石在太陽系內進行太空穿梭，有些攜帶了DNA到達了地球，地球的生命原來來自火星！

只是，現在火星上的生命去哪裡了？自毀了？還是飛向更精彩的地方？

【生命，一站又一站？】

小測試

1， 哪兩種蛋白同時作用，幫助固氮

A） 肌紅蛋白

B） 鐵蛋白

C） 鉬鐵蛋白

D）血紅蛋白

2， 只有哪種價態的鉬元素可以溶於水

A）2

B）3

C）4

D）6