宇宙最強微生物有多強?!

2022年11月16日22:32

參考消息網11月16日報導 最新研究顯示,地球上最強韌的微生物之一可能以休眠狀態潛伏於火星地表之下並存活2.8億年。這一發現增加了微生物仍然存在於火星上的可能性。

據美國太空網站10月25日報導,耐輻射奇球菌綽號“柯南細菌”,是世界上最強韌的微生物之一,能夠在足以殺死任何其他已知生命形式的輻射中活下來。實驗表明,如果火星上存在“柯南細菌”或類似微生物,那麼這種微生物可能以冷凍脫水的狀態在地下33英呎(約合10米)深處存活2.8億年。

領導這項研究的是美國軍隊衛生服務大學病理學教授、國家研究院行星保護委員會成員邁克爾·戴利。這些科研人員測試了6種微生物——這些“嗜極生物”都能在殺死其他有機體的環境中生存——看看它們能在模擬火星中緯度地區的環境中存活多久。在實驗中,這些有機體要經受零下63攝氏度的低溫,並暴露於存在紫外線、伽馬射線和高能質子的環境——這是為了模擬太陽紫外線和宇宙射線對火星的持續轟擊。

在實驗中的細菌和真菌暴露於不同水平的輻射後,戴利的團隊測量了這些微生物細胞中積累了多少錳抗氧化劑。錳抗氧化劑因輻射暴露而形成,而且這種物質越多,微生物能抵抗的輻射也越多。

柯南細菌是顯而易見的贏家。研究人員發現,柯南細菌所能吸收的輻射量是人類所能承受的2.8萬倍。這一測量結果能讓戴利的團隊估算這種微生物可以在火星地表以下不同深度存活多久。

此前的實驗曾將柯南細菌懸浮在液態水中,接受類似於火星上的輻射,結果顯示這種微生物可以在火星地表之下生存120萬年。  

最新實驗將這種微生物冷凍脫水,以模擬火星上寒冷乾燥的條件。結果表明,如果埋在地下33英呎處,柯南細菌就能在火星上生存2.8億年;如果埋在地下4英吋(約合10釐米)處,其壽命就會縮短至150萬年;而在火星表面,因為受到紫外線照射,柯南細菌只能存活幾小時。

火星2.8億年前的環境與現在大致相同——寒冷乾燥。你必須回溯到更早之前,才能找到更加溫暖潮濕的時期,而只有在這樣的時期,火星生命才能像人類假設的那樣存在。戴利承認這種障礙,但他認為自火星氣候急劇變化以來,生命可能已經有辦法找到繁衍生息的環境。

他在一份聲明中說:“液態水在火星上已經消失了20億至25億年。儘管火星地表下的耐輻射奇球菌無法以休眠狀態存活如此之久,但火星環境時常因為隕石撞擊而改變,有時可能變得更溫和。我們認為這種週期性出現的溫和環境會讓生命斷斷續續地重現及擴散。”

因此,未來前往火星尋找生命的任務可能要瞄準年齡不到2.8億年的大隕石坑。美國國家航空航天局“好奇”號火星探測器正在探測的蓋爾隕石坑有38億年歷史,而“毅力”號火星探測器正在作業的耶澤羅隕石坑很可能也誕生於同樣的年代。然而,相對年輕的隕石坑比比皆是。例如,圖廷隕石坑位於奧林帕斯山以西的亞馬孫平原,直徑28千米,一般認為它只有數十萬年歷史。

這項研究還確定了為什麼柯南細菌如此耐輻射。科研人員發現,這種微生物細胞中攜帶遺傳信息的染色體和質粒始終保持一致,能夠及時修復細胞,防止細胞被輻射破壞。

這種持久的生命力意味著,未來的任務——比如歐洲航天局的“羅莎琳德·富蘭克林”號火星車將深挖火星尋找微生物——很可能會找到柯南細菌的表親,如果這種細菌存在的話。

采樣返回任務甚至能將這些微生物帶回地球。國際空間站中的實驗甚至已經證實,柯南細菌可以在太空中生存至少三年。然而,我們要小心,別讓火星微生物汙染地球。

未來的火星任務——無論是否載人——還要警惕地球微生物可能汙染火星。

戴利說:“以我們的模型生物為載體,既可能發生對火星的‘正向汙染’,也可能發生對地球的‘逆向汙染’,這兩種汙染都應該避免。”

儘管前往火星的無人設備在發射前就已消毒,但消毒過程並不完美,一些微生物仍能搭順風車前往這顆紅色星球。如果人類造訪火星,就會帶去更多微生物。這些微生物可能會逃逸並進入火星環境,要麼破壞火星本土的微生物圈,要麼幹擾在火星上尋找生命的實驗。

由於此類實驗增加了火星存在本地生命的可能性,科研人員未來需要思考如何保護我們可能在那裡發現的任何生命。

詳述這一研究的論文10月25日發表在美國《天體生物學》雜誌上。

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