文章**：海洋和湿地。
最近，华盛顿大学发表在《通讯地球与环境》杂志上的一项研究说加拿大西部的一个浅碱性湖泊（Last Chance Lake）有望满足生命起源的要求。 这些发现支持了这一结论，即生命可能发生在大约40亿年前的早期地球湖泊中。
2022 年 9 月，研究团队走过了 Last Chance Lake 的表面。 在夏末，水几乎完全蒸发，在表面留下咸壳。 然而，水在贝壳下方的低洼地区和洞穴中持续存在，下面有柔软的沉积物，形成了一个类似于“奶油布丁”的有点危险的步行结构。 图片来源：Zack Cohen，华盛顿大学）。
在适当的条件下，复杂的生命分子可以自发地出现。 在 20 世纪 50 年代，在发现氨基酸（蛋白质的组成部分）之后，以及最近，RNA 的组成部分已经制成，下一步需要极高的磷酸盐浓度。
磷酸盐是RNA和DNA的“骨架”，是细胞膜的关键成分。 这些是在实验室中形成的生物分子所需的磷酸盐浓度比河流、湖泊或海洋中通常发现的磷酸盐浓度高出数亿到 100 万倍。 促成生命的“磷酸盐问题”——加拿大的这个浅碱性湖泊可能已经解决了它。
华盛顿大学地球与空间科学教授D**id Catling说：“我认为这些碱性湖泊为磷酸盐问题提供了答案。 这种环境应该发生在早期地球上，但它也可能发生在其他行星上，因为这只是行星表面形成和水合的自然结果**。 ”
碱性湖泊因其溶解钠和碳酸盐含量高而得名。 这是由水和下面的火山岩之间的反应引起的。 碱性湖泊也可能含有高水平的溶解磷酸盐。
2019 年，华盛顿大学在其研究中发现：从理论上讲，碱性水中生命的出现可能存在化学条件。 研究人员将化学模型与实验室实验相结合研究表明，从理论上讲，自然过程可以将这些湖泊中的磷酸盐浓缩到比典型水域高出100万倍的水平。
最后的机会湖（Last Chance Lake）深约一英尺，浑浊而起伏，坐落在加拿大不列颠哥伦比亚省牧区驯鹿高原（Caribou Plateau）一条尘土飞扬的土路尽头。 这个浅水湖符合碱性湖泊的要求：火山岩（特别是玄武岩）上方的湖泊与干燥多风的大气相结合，蒸发了进水以保持低水位，并将溶解的化合物集中在湖中。
华盛顿大学地球与空间科学的主要作者和博士后研究员塞巴斯蒂安·哈斯（Sebastian Haas）说：“我们研究了整个太阳系中常见的自然环境。 火山岩在行星表面很普遍，所以如果存在液态水，这种水化学反应不仅可能发生在早期地球上，也可能发生在火星和早期金星上。 ”
从 2021 年到 2022 年，华盛顿大学的一组研究人员在初冬时节三度访问了 Last Chance Lake，以收集观测数据，当时湖被冰覆盖。 初夏时节，雨水滋养的泉水和融雪的溪流将湖泊带到最高水位; 夏末，湖水几乎完全干涸。
“它看起来像一个干燥的盐滩，但有一些角落和缝隙，”哈斯说。 在盐和沉积物之间，有溶解磷酸盐含量非常高的小水滴。 我们想知道的是为什么以及何时发生在古代地球上，以便为生命起源提供摇篮。
在这三次访问中，该团队收集了水、湖泊沉积物和盐壳样本，以了解湖泊的化学成分。
在大多数湖泊中，溶解的磷酸盐迅速与钙结合形成磷酸钙，磷酸钙是一种不溶性物质，构成我们的牙釉质。 这样可以去除水中的磷酸盐。 但在最后的机会湖中，钙与丰富的碳酸盐和镁结合形成白云石，这是一种形成风景如画的山脉的矿物。 以前的建模工作** 当湖泊沉积物富含白云石时，这种反应得到了证实。 当钙变成白云石并且不留在水中时，磷酸盐缺乏结合伙伴，因此其浓度上升。
卡特林教授说：“这项研究走得更远强化的浅碱性湖泊证明环境满足了生命起源的化学要求，这是通过积累高浓度的关键成分来实现的。
该研究还将Last Chance Lake与Goodenough Lake进行了比较，以了解Last Chance Lake的独特之处。 古迪纳夫湖是一个约三英尺深的湖泊，距离最后的机会湖只有两分钟的步行路程，水更清澈，化学成分也不同。 研究人员想知道为什么所有现代湖泊中都存在某种程度的生命，而不会耗尽最后机会湖中的磷酸盐。
古迪纳夫湖拥有丰富的蓝藻，可以从空气中提取或“固定”氮。 蓝藻和所有其他生命形式一样，需要磷酸盐——它们不断增长的种群耗尽了湖中的一些磷酸盐**。 但最后机会湖的盐度太高，抑制了从事能源密集型工作以固定大气氮的生物。 Last Chance Lake有一些藻类，但没有足够的可用氮来容纳更多的生命，使磷酸盐积聚。 这也使它更好地模拟了一个没有生命的地球。
“这些新发现将有助于为研究生命起源的科学家提供信息，无论是在实验室中复制这些反应，还是在其他行星上寻找潜在的宜居环境，”卡特林教授说。 ”
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