重水也能形成生命?歐洲的羅塞塔任務,在彗星上找到了什麼?

水是宇宙最神奇的物質,他是打開生命的鑰匙,是地球萬物誕生的基礎。
2004年歐洲航天局所進行羅塞塔任務,主要是為了在彗星上尋找水,為此前地球上的水是由彗星或小行星所帶來這一假說提供證據。
然而隨著他們探索的不斷深入,我們發現發現生命另外一種可能,即重水也能形成生命。這又是怎麼回事呢?

什麼是重水?何為「重水」?首先明確的是,這并不是什麼稀罕物,根據調查顯示,我們地球上的天然水中,重水的含量約為萬分之二左右。

和一般的水由兩個氫原子和一個氧原子組成不同,我們的重水則是由兩個氘和一個氧組成,其中氘是氫的同位素,而氘比氫多了一個中子,二者處于質量上有些許的不同。重水比水的相對分子質量高出約11%,因而得名為「重水」。

其本身的性質差別極小,因此水和重水兩者間化學性質并沒有很大的差距。從物理性質上看,二者在電解速度和沸點有所不同,因此可以通過電解法和蒸餾法進行提純。
很多人說,既然重水和水在性質并沒有太大的差異,那麼人類是否能夠讓重水替代我們日常飲用的水呢?

這個答案是顯而易見的即便二者十分相像,但是讓重水替代我們的生命之源水是完全不可能的一件事。
盡管,目前國際上用使用重水在腫瘤治療方面的使用,卻也僅僅是停留在實驗室階段,并沒有相關的臨床試驗數據。

但是,從這里我們可以發現,能夠成為一種治療癌細胞的物質,其本身便是具有一定的毒性了,從人體系統上看,過量服用重水可能造成以下幾點后果:
首先,就是DNA中毒,即我們所說的慢性中毒。

目前,相關的新聞報道中沒有發現某人過量服用重水方面的信息,但是部分學者認為重水可以抑制細胞的有絲分裂,換言之,在重水的作用下,細胞會失去繁殖的能力。
造成這一情況的主要原因主要是因為重水具有穩定微管蛋白復合體的作用,進而抑制解聚,造成細胞無法完成有絲分裂。而這種的情況發生在受精卵上,可能是造成不育的關鍵因素。

另外,在實驗室的試驗中,科學家還發現另一可怕的情況。在重水環境的DNA具有更高的自由度,這給核酸的形成和蛋白質合成帶來極大的挑戰,無法供給細胞的生長。
在后續的試驗中,也證明了這一問題,利用重水治療癌癥的小白鼠,其細胞在其周期內會發生阻滯。

由此我們可以想象,如果我們人體一下子攝入過多的重水,那麼我們的身體將遭受前所未有的DNA毒性的供給,細胞停止分裂,代謝減弱,人體各個器官由于沒有辦法受到新鮮細胞的補充,漸漸衰竭。等待人類的,只有死亡。

其次是腸道毒性,即我們的常說急性中毒。
根據前文所述,D20和H20二者從物理和化學性質等多個方面具有很大的相似性,甚至在大自然中,兩者可以友好共處。但是在我們人體里,這兩者卻有著截然不同的感受和后果。
下圖是是維基百科對二者不同所做出的統計,從中,我們可以發現在人體內,二者所發生的一系列的變化。

首先是粘滯度一項,重水在人體內的粘滯度會相較于水增加1/5左右。其次是在常溫下,重水偏堿性,這意味著水的電解能力開始下降。
二者之間存在不同的差異,這里我們不一而足。但是從這些數據我們輕松的看出,重水對身體的影響程度。

腸道作為人體重要的汲取水分的器官,水等其他的可溶性的電解質進入腸道后,小腸的上皮組織對滲透壓進行調節,進而汲取水分。
但是如果此時我們將水替換成重水,這個時候腸腔內外的滲透壓差會隨之變大。為了調節這一落差,我們的腸道會盡可能的調動腸道外的水進入腸道內,讓內外的滲透壓達到平衡的狀態。
這一操作直接導致的高滲透性脫水和急性腹瀉兩大后果,如果得不到有效的治療,結果只有死亡這一個選項。

如果重水在人體的量進一步擴大,那麼將會在短期內給腸道屏障和身體內部水循環系統造成嚴重的破壞。這點從實驗室的數據我們也可以發現。
同時由于腸道屏障的破壞,給了寄居在腸道的細菌有了可乘之機,可能帶來第二輪的細菌感染。
而這個數字在後來的研究中也有所發現,即水中的重水含量超過了50%以上,那麼將給植物、動物以及人的生命帶來嚴重的后果。因此,可以說他對人類百害而無一利。

當然,事情并非沒有轉機,例如各國科學家目前正積極嘗試利用重水殺死癌細胞,探索治愈癌癥的可能性。
特別是在惡性的消化系統癌癥方面,有著一定的療效,他們可以有效的對癌細胞進行阻滯,讓它無法繁殖和新陳代謝,進而引起癌細胞的凋亡。

但是這種殺傷力是沒有識別性,面對正常細胞的破壞程度,還有待進一步的研究。同時,重水還被利用在治療高血壓等,目前已經有相關專利申請。此外,重水還是我們核反應中的關鍵材料之一。

當然我們現實中是不可能一次性飲用如此多的重水的,要知道殺死一個72kg左右的成年人,至少需要10L以上的重水,而且是短時間大量攝入。
要知道一個正常人,沒有特殊情況下,也不可能一次性的攝入如此多的水。

因此,想要因過量飲用重水而死亡,有些異想天開了。同時,重水提純的難度不小,價格當然也不菲,想要引用大量的重水而死亡,還需要一定的經濟實力。
但是,就是這樣看起來和生命八竿子打不著的重水,卻在日前的歐洲航天局的探索中,迎來了一絲轉機。

地球上的水從何而來?在講述歐洲發現生命另一種可能前,我們想要了解的一下,地球上的水從何而來。很多人在談及地球的特殊性和珍惜性,往往會扯到地球上的水資源,這個答案對也不對。

首先,可以肯定的是水對于生命的重要性,但是水對于宇宙來說,并不是什麼稀罕物。
因為它遍布各大行星,從距離太陽最近的水星到距離太陽最遠的海王星,我們的探測器都瞧見過水的蹤跡。但是為什麼說地球上的水珍貴呢?

這是因為在太陽系中,只有地球上的水具有三種特性,液態水、固態水和氣態水,而大部分的行星中,水都以水冰形式而存在。
那麼很多人好奇的是,地球作為太陽系中一個普通的行星,為什麼他有水?他上面的水從何而來?
其中一個非常重要的假說,便是認為地球上的均來源于小行星或者彗星。之所以會有如此的論斷,源于人類在地球上的水中發現了和小行星的水具有相同的化學特征,即氘這一氫同位素的存在。他們認為這個過程應該是如此形成的。

早在數十億年前,太陽系剛剛誕生之初,此時她的行星體系還沒有構筑完成,周圍圍繞著大量的星云。這些星云給行星的產生創造了條件,在不斷的碰撞融合之后,形成了行星外表的巖漿層。
而在這一過程中有著一定水分的小行星會進行融合,構筑出全新的行星胚胎。而氫元素以及部分的惰性氣體和星云中其他物質進行作用,形成了行星的大氣層。
這個時候,原本小行星碰撞而形成的行星胚胎,受到外力的作用,不斷的擠壓擠壓,最終構成了這個充滿水的地球。

雖然這仍然是一種假說,但是并不妨礙我們對宇宙的探索。
現階段,人類已經探明了彗星中主要成分就包含了水。為了驗證這一猜想,歐洲航天局于2004年發起了一項名為「羅塞塔」的任務。

羅塞塔任務彗星的飛行速度是非常快的,但是人類深空探測中,就有這麼一項神奇的任務,來自歐洲航天局于2004年所發起的追趕彗星計劃。

他們的目標是對一個名為67P的彗星成功匯合,并為其繪制地圖。同時攜帶的一組著陸器,由于67P彗星來自遙遠的奧爾特云,是太陽系最外部的地區,通過對他們的探索我們可以了解到太陽系中最原始的物質。

當然,這是人類歷史上首次探索彗星,其難度也是可以想象。這場任務完成的可以說是驚心動魄,本來因為出現重大失誤,所有人都對其失去信心時,它來了一次精彩的反轉,成功并出色的完成了任務,為人類探測彗星提供了寶貴的材料。

更為關鍵的是,人類在這顆名為67P的彗星上發現了大量的水,而這種水并非尋常的水,而是一種名喚重水的水。
如果根據此前地球上的水源于小型和彗星的撞擊或者擠壓所帶來的水,那麼在地球上的第一批水,也相對應是一種重水。

這種在現代科學被判定為生命的不利的水資源,在遙遠的幾億年前如何誕生了第一批生物?難道生命的存在還有另外一種可能?目前還沒有準確的答案,但是似乎對我們研究生命的起源提供了一個全新的思路。
或許人類生命的搖籃并非是化學方程式寫作H₂O的水,而是來源于一種方程式寫作D2O或者2H2O的重水。


[圖擷取自網路,如有疑問請私訊]

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