“極端生物”可以在一些人類(lèi)惟恐避之不及的環(huán)境中茁壯成長(zhǎng),,例如沸水,、冰水,、高濃度的鹽水中等,。它們的棲息地可能在阿爾卑斯山的山麓冰川中,,北極冰冷的海水中,深海的沉積物中,,或堿水湖泊中。陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)的這個(gè)龐大的極端生態(tài)系統(tǒng)打開(kāi)了人們的眼界,,從而將科學(xué)家的視角引向過(guò)去那些認(rèn)為不可能存在生命的領(lǐng)域,。
在鹽水中“吃苦”的古細(xì)菌
據(jù)《自然》報(bào)道,近日在地中海深處含鹽量極高的四個(gè)鹽盆地區(qū)科學(xué)家找到了生命的痕跡———一群活著的微生物,。這一地區(qū)水的含鹽量極高,,比醬油咸兩倍。從常理上分析,,生命在這樣惡劣的條件下是不可能存活下去的,。
從研究人員取回的水樣來(lái)看,排序的DNA片斷中有大約50個(gè)細(xì)菌物種是之前未知的,,還有20種是被稱(chēng)作“古細(xì)菌”的新物種,。古細(xì)菌被認(rèn)為與細(xì)菌是不同類(lèi)的,且被認(rèn)為是近似最原始生命物,。古細(xì)菌包括產(chǎn)甲烷細(xì)菌,、嗜鹽細(xì)菌以及耐熱嗜酸細(xì)菌。它們與所有已知的統(tǒng)歸為真細(xì)菌的其他細(xì)菌有明顯差別,,古細(xì)菌都存在于相當(dāng)極端特殊的生態(tài)環(huán)境下,,這種極端條件似乎相當(dāng)于人們假定的地球發(fā)展最早時(shí)期(即太古時(shí)期)普遍存在的環(huán)境條件。“我們發(fā)現(xiàn)的這些物種非常不同于我們已知的古細(xì)菌物種,。它們可能屬于一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)化部分,。”研究人員保羅說(shuō)。
保羅和其同事指出這些能“吃苦”的微生物的存在可能暗示著外星生命的存在,,“在我們看來(lái)?xiàng)l件惡劣的行星上也許存在著生命,。”
巖層中藏著火星“表親”
與此同時(shí),,微生物學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家們?cè)诘厍虻乇硐聰?shù)千米深的巖層中意外地發(fā)現(xiàn)了生命的蹤跡,他們確信這些長(zhǎng)期被人類(lèi)所忽視的“小家伙”正是天文學(xué)家要尋找的火星微生物的“表親”,!
1993年,,作為美國(guó)橡樹(shù)嶺實(shí)驗(yàn)室環(huán)境科學(xué)部門(mén)的主要研究成員,湯米在弗吉尼亞的一個(gè)油氣勘探平臺(tái)上建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,。通過(guò)研究人員從油盆三疊紀(jì)地層中萃取出的樣本,,他竟神奇地培養(yǎng)出了活的細(xì)菌。令人難以置信的是,,這些微生物竟然生活在地表2800米下的高溫環(huán)境中,。后來(lái),類(lèi)似的“極端生物”又在南非2300米深的金礦井和極地被相繼發(fā)現(xiàn),??茖W(xué)家們證實(shí),這些奇異的生命形態(tài)已經(jīng)在那里默默地生存了上億年,,就像石頭一樣,,毫無(wú)聲息。
“煉獄”里生存的苦行僧
在南非深達(dá)數(shù)千米的金礦井中,,科學(xué)家們找到了比金子更珍貴的東西,。在那些完全隔絕陽(yáng)光的地下“煉獄”里,生命的頑強(qiáng)和創(chuàng)造性的生存方式完全超乎想像———在沒(méi)有光和氧氣的惡劣條件下,,微生物竟然可以通過(guò)類(lèi)似電離的生化過(guò)程從水中獲取能量,,同時(shí)消耗氫,并且進(jìn)行分裂生殖,。
3000米深礦井里75℃的煉獄成為這些“極端生物”的樂(lè)土,,它們像苦行僧一樣在極端沉寂的環(huán)境下緩慢地生活著。它們賴(lài)以生存的資源僅僅是水,、金屬礦石等無(wú)機(jī)物,,而對(duì)陽(yáng)光、氧氣,、有機(jī)物不感興趣,。這些為在火星上尋找生命提供了大量有價(jià)值的線(xiàn)索。例如生物在缺水環(huán)境下的活躍性,,在高鹽,、高輻射、高二氧化碳?jí)毫ο碌倪m應(yīng)性,。
指明探測(cè)火星新方向
這些極端生物的發(fā)現(xiàn),,為探尋火星生命指明了新方向———尋找類(lèi)似地球極端環(huán)境下的微生物。火星表面與地球環(huán)境的差異之大是顯而易見(jiàn)的,,但在地表深處的一些極端環(huán)境中卻酷似火星,。地球上“極端生物”的發(fā)現(xiàn),讓科學(xué)家們有理由相信火星上類(lèi)似的環(huán)境也能孕育出生命,。極端環(huán)境中生命的玄妙還不為人所知,,現(xiàn)有的大量的有關(guān)微生物學(xué)和地下環(huán)境的知識(shí)都無(wú)法解釋這些奇異微生物的存在?;蛟S,,火星與地球生命的聯(lián)系正在于此。
事實(shí)上,,NASA無(wú)人探測(cè)器計(jì)劃在2013-2020年從火星表面向下鉆孔100米,,以獲得可能含有微生物的標(biāo)本。屆時(shí),,科學(xué)家們將又一次到極端環(huán)境去尋找生命,,只是這次的目的地比較遠(yuǎn)———火星。