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究竟要多强?火星上的“小强”才能活下来

    两项独立的研究确定,微生物可以存活于火星表面及其地表深处。


阿肯色大学行星模拟器中的甲烷菌(Credit: Russell Cothren)

      两篇新近出版学术论文提出的观点表明,一种称作产甲烷菌的古老而简单的生命,可以生存在近火星表面的恶劣环境,以及火星地表深处。由于科学家已经在火星大气中,检测到这些产甲烷菌的副产物——甲烷了,因此用它们测试微生物的生存能力,显得尤为重要。在地球上,甲烷与有机物息息相关,虽然它的产生还可能源自非有机来源,包括火山爆发。

      科学家还不能确定,火星大气存在甲烷究竟意味着什么,但有一种可能性,是一些顽强的生命在火星上繁衍,虽然火星表面只有岩质土壤、稀薄的大气与匮乏的液态水。

  “我们认为,甲烷菌是存活于火星的理想候选者,因为它们厌氧,无须进行光合作用,这也意味着它们可以生存于火星地表之下。”阿肯色大学空间与行星科学中心的博士生丽贝卡•米克尔说道,“仅仅数毫米厚的火星表面岩屑,就足以保护生命体免受危险的紫外线与宇宙辐射的侵袭。此外,科学家通过空间及火星表面探测器,包括好奇号等,都探测到火星大气存在甲烷。尽管这些发现依然存在争议,但是火星上存在甲烷这个消息特别令人感到兴奋,因为地球上大多数甲烷是源自生物。

    米克尔是一篇题为“甲烷菌在水环境中的低压容差对火星地下生命的影响”的论文的主要作者,该论文登载在2016年9月出版的《生命起源与生物圈进化》期刊。米克尔和她带领的团队,利用凯克实验室的行星模拟器,将四种甲烷菌放置在低气压环境中,火星地表下的液态含水层或许具备这种环境。所有四种甲烷菌容器在这种环境中暴露3到21天。

米克尔说:“基本的想法,是地球上几乎每个角落都可以发现生命,所以,在其他条件恶劣的地方,也可以发现欣欣向荣、顽强生长的生命。”

    物理系助理教授帕拉迪普•库马尔正在研究火星地表以下(最深达30公里)的环境对生命的影响。地热模型表明,液态水可能存在于该深度,虽然此处拥有极端的压力与高温。尽管如此,水是生命的必要条件。因此,研究人员把他们的假设放在可能找到存在液态水的地方。

    在地球上,存活于水热环境中的甲烷菌,可以承受高强度的压力、酸碱pH水平与温度。在阿肯色大学生物学研究所的资助下,库马尔和他的团队,来自空间与行星科学中心与微电子和光子学系的研究生纳维塔•辛哈和苏迪普•涅帕尔,以及生物科学系教授蒂莫西•克拉尔,使用静水箱,产生了比火星表面高1200倍的大气压力。他们将温度保持在55摄氏度,酸碱度pH值介于4.96到9.13之间(pH为7.0代表中性,低于7.0为酸性,高于7.0为碱性)。

    他们的研究结果发表在今年2月出版的《行星与空间科学》期刊,实验表明,米克尔试验的一种甲烷菌—沃式嗜热甲烷菌,可以存活于所有的压力与pH水平中,在酸性条件下,其生长速率随压力升高而加快。在中性与碱性条件下,生长速率最初加快,并随压力升高而减缓。

    库马尔说:“考虑到火星大气中发现了甲烷,我们的研究提出了一个令人感到兴奋的可能性,即产生甲烷的古菌是一种有机体,可以存活于火星地下环境中,进而可能繁衍至今。”

    寻找火星生命的步伐依旧没有停滞,至少我们知道它们可能在哪里。

    原文链接:

     https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170302092128.htm

    原文曾发表于    2017-03-24太空联盟

    译文:林景明

    来源:ScienceDaily

    责编:魏玲海

    审校:郑永春

    作者简介

    林景明,福建省天文学会会员,曾为香港天文智能电话程序编译过上千篇国际天文航天新闻。曾发表的《Burnham"s Celestial Handbook和它的大陆拥有者》、《哈佛名镜的前世今生》等文章,被多家天文官网转载。




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