究竟要多强？火星上的“小强”才能活下来

王兴

来源：新浪综合

2017年03月27日



       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。