生命對「鉬」極致執著！30 億年前資源稀缺，仍千方百計尋找鉬驅動生物反應

鉬看起來是很冷門的金屬元素，卻是極重要生命推手，讓地球生命為之瘋狂。這種金屬有助加速細胞重要生化反應，是驅動多種生物反應的酵素必需成分，最近科學家進一步發現 30 億年前古老生命就開始使用鉬驅動生命反應，即使當時地球上的鉬極度稀缺。

鉬位於某些關鍵酵素進行碳、氮、硫反應的催化核心，這些酵素需要鉬輔酶（Molybdenum cofactor）結構，簡單說由一個有機框架 + 鉬金屬組成「工具頭」，用來催化很難進行的生物反應。

過去地質證據顯示數十億年前地球海洋只存在微量鉬，隨著微生物開始進行光合作用使大氣氧含量增加，約 24.5 億年前迎來大氧化事件，才對生命演化產生深遠影響，NASA 先前研究曾表明，鉬約在此時期增加，可能是複雜生命進化必須物質。

在大氧化事件前，科學家認為生命應該透過化學性質相似的鎢金屬加速重要生化反應，然而新研究發現，儘管古地球環境鉬很稀缺，31～37 億年前古老生命仍已找到利用鉬的方法。

研究表明，使用鉬、鎢的酵素系統根源都能追溯至太古宙，表明早期生命可能同時使用這 2 種金屬工作，而不是遵循「先鎢後鉬」脈絡。

早期地球海洋缺鉬，但生命還是從提供微量鐵、鋅、銅、鎳、錳、釩、鉬、鈷、鎢金屬的海底熱泉（hydrothermal vent）找到鉬補給站，即使存在其他有用金屬，鉬某種程度上仍是生命做為超級催化劑的首選，鉬能高效驅動碳、氮、硫化學反應，優勢大到讓生命願意費盡心機尋找。

該研究告訴我們別小看生命的靈活性與執著，只要某種元素對生命來說極重要，生命就不會輕易放棄採納它，而是演化出獨特使用策略。換句話說，如果一顆系外行星含氧量、金屬特徵與地球歷史不同，那裡的生命便可能選擇全然不同的金屬做為自身生化反應催化劑。

新論文發表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊。

• Earliest Organisms on Earth Built Their Biochemistry around Molybdenum, Study Suggests
• Three billion years ago, Earth’s life relied on a rare metal

（首圖來源：AI 生成）