Prebiotic evolution and astrobiology

　　编者简介
　　中文序
　　前言
　　1引言 1
　　 1.1 古老的话题，年轻的学科 1
　　 1.2 太空生物学领域 2
　　 1.3 到细胞的途径 5
　　 1.4 异养起源 10
　　 1.5 生命的决定性时刻 14
　　 参考文献 16
　　2 最小的细胞 18
　　 2.1 引言 18
　　 2.2 细胞的化学组成 18
　　 2.3 原核和真核细胞 19
　　 2.4 地球上的生命起源和遗传密码 20
　　 2.5 简化现存细菌翻译装置的可能性 23
　　 2.6 对蛋白质合成中能量消耗的优化 26
　　 2.7 结论 28
　　 参考文献 29
　　3 行星上的太空生物学――外太阳系 30
　　 3.1 行星太空生物学，可居住性及太阳系中的情况 30
　　 3.2 类木行星系统：木卫二（Europa） 31
　　 3.3 土星系统：土卫六（Titan）和土卫二（Enceladus）的情况 35
　　 3.4 结论：从地球到外太阳系 48
　　 参考文献 48
　　4 火星，21世纪太空生物学的目标？ 50
　　 4.1 引言 50
　　 4.2 为什么对火星的研究具有太空生物学意义？ 51
　　 4.3 一个过去适宜生命的环境？ 52
　　 4.4 去哪儿寻找及怎样寻找生命？ 60
　　 4.5 正在进行的探索 61
　　 参考文献 62
　　5 彗星与太空生物学 64
　　 5.1 引言 64
　　 5.2 太阳系中的彗星 64
　　 5.3 彗星的化学组成 66
　　 5.4 Rosetta 2014――实验室与彗星的约会 71
　　 5.5 彗星与生命 74
　　 5.6 结论 75
　　 参考文献 76
　　6 陨星与生命起源前的化学 77
　　 6.1 陨星及其来源 77
　　 6.2 含碳的球粒状陨石及它们所含的有机物 78
　　 6.3 陨石有机物的复杂宇宙历史 82
　　 6.4 太空生物学问题 84
　　 6.5 概要 85
　　 参考文献 86
　　7 手性、同手型与生物分子相互作用规则 87
　　 7.1 定义与历史背景 87
　　 7.2 有机物的手性不对称与生物学的同手型 88
　　 7.3 对地球上同手型起源的假设 90
　　 7.4 概要 92
　　 参考文献 93
　　8 早期地球 94
　　 8.1 引言 94
　　 8.2 地球与其大气、海洋的形成 94
　　 8.3 前生物大气与环境 98
　　 8.4 太古大气与环境 99
　　 8.5 结论 105
　　 参考文献 105
　　9 生物分子 107
　　 9.1 引言 107
　　 9.2 氨基酸 107
　　 9.3 RNA的组成成分 111
　　 9.4 脂质 115
　　 9.5 能量来源 116
　　 9.6 能源策略 118
　　 9.7 在地球的哪里？ 121
　　 参考文献 124
　　10 RNA世界的黎明：在可能的前生物条件下由单核糖核苷酸进行的RNA多聚化 126
　　 10.1 引言 126
　　 10.2 前生物代谢中RNA是中心分子 126
　　 10.3 RNA单体 130
　　 10.4 RNA多聚化或RNA单体的浓缩 132
　　 10.5 RNA世界中的信息传递 137
　　 10.6 RNA单独作为向细胞生命进化的原动力 140
　　 10.7 结论及前景 140
　　 参考文献 141
　　11 核酶与代谢的进化 143
　　 11.1 引言 143
　　 11.2 复制反应中的核酶 144
　　 11.3 核酶与辅因子 147
　　 11.4 核酶、氨基酸和翻译的出现 148
　　 11.5 结论 152
　　 参考文献 152
　　12 前细胞进化：囊泡与原始细胞 153
　　 12.1 引言 153
　　 12.2 自生发展和细胞生命的推理 154
　　 12.3 囊泡及其他结构单元 156
　　 12.4 囊泡的活性和转化 159
　　 12.5 结语 168
　　 参考文献 171
　　13 断裂基因、始祖基因 173
　　 13.1 引言：基因的起源 173
　　 13.2 阐释内含子起源的理论 173
　　 13.3 骑行纳古菌的断裂基因和其他特征 174
　　 13.4 有关基因和内含子起源的一种理论 175
　　 13.5 关于tRNA分子起源和进化的一个模型 175
　　 13.6 骑行纳古菌的断裂tRNA基因是现代tRNA基因进化的始祖 176
　　 13.7 tRNA基因多种系起源法则 177
　　 13.8 一些骑行纳古菌蛋白质的断裂基因可能是始祖基因 178
　　 13.9 蛋白质基因的多种系起源 178
　　 13.10 结论和展望 179
　　 参考文献 179
　　14 遗传密码 180
　　 14.1 引言 180
　　 14.2 密码的诞生 181
　　 14.3 共进化理论 188
　　 14.4 对全生命遗传密码的选择 190
　　 14.5 遗传密码突变 192
　　 14.6 结论 194
　　 参考文献 195
　　15 生命之根 197
　　 15.1 引言 197
　　 15.2 转移核酸 197
　　 15.3 蛋白质 204
　　 15.4 代谢作用 208
　　 15.5 细菌与真核生物的始祖 208
　　 15.6 LUCA基因组 211
　　 15.7 火热之旅 213
　　 15.8 结论 216
　　 参考文献 239