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NASA发现奇特生物 盘点:地球外星生命老巢

时间:2019-08-05 19:03:19

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NASA发现奇特生物 盘点:地球外星生命老巢

美国NASA科学家近日称,他们发现了一种极其特殊生物,它们虽然同样生活在地球上,但是它们仍然能够生活在没有其他生命生存的地方。这一发现提高了在其他行星上存在外星生命的可能性。科学家们目前也未能确定这种生物到底为何拥有如此强大的生命力。

这些被科学家描述为“怪异生命”的生物能够在砷元素上生长,甚至能将其纳入自身的DNA。而砷对于大多数已知生物来说是最致命的物质之一,它通常会扰乱代谢神经,使其无法正常维持生命机制的延续。

但奇怪的是,这些从加州湖底捞出的微生物不仅能在充满砷的环境中生存,还能把它们据为己有,成为自身的分子结构。

这一发现被科学家们认为是对外星生命探索工作有着巨大的影响,因为它向我们表明了这些生命的适应性比我们以前所想象的更强,甚至能够在我们敌对的星球上生存。

这一新发现的研究者,来自美国亚利桑那州大学的费利萨·沃尔夫-西蒙(Felisa Wolfe-Simon)博士说:“我们的研究结果表明,生命可能比我们所想象的灵活得多。”

“如果地球上的一些生物能够做一些如此令人意外的事,那这些生物还背着我们做了什么?现在到了找出答案的时候了”,她说。

科学家们谈论的生物,一般都是指“我们已知的生物”,这是因为这些生命都是基于地球生物构造而生的。但是一些专家认为,在宇宙中的其他地方存在着“怪异的生物”。

而在加州湖得到的这一新发现支持了这一结论,它增加了我们在火星、月球、土星、木星、或太阳系外发现地外生命的可能性。

目前所有我们“已知”的生物都需要六种基本元素才能得以生存,它们分别是碳、氢、氮、氧、磷和硫,这些元素能够为DNA、蛋白质和脂肪的形成提供材料。磷元素通常从无机盐中获得,它是这些元素中的关键成员,很多细胞的成分中都有它的身影,如果没有磷,生命就无法存在。

但是沃尔夫-西蒙博士所带领的团队此次研究的这群奇特生物却拥有着将磷转换成砷的能力。这些生物既可以像普通生物一样吸收磷元素,也可以在必要的时候切换到以砷为生的“怪异”模式。在微生物种植试验中,可见这些生物逐渐将磷盐转化为了有毒元素。最后,这些细菌在没有任何磷存在的情况下正常地生长。

科学家们使用放射性示踪剂跟踪砷元素的变化,结果显示这些砷转化成为了该生物生存的必需品,包括蛋白质、细胞膜和DNA。

“尽管还没有达到某种程度上的“外来”,但这些特性足以让这一生物显得格外奇特。它们起源于一些不同的分支”,来自美国亚利桑那州州立大学的保罗·戴维斯教授(Paul Davies)说,“不过它们或许会成为一个风向标,指引我们发现更加怪异的生物,包括无磷微生物。”

1.澳大利亚鲨鱼湾叠层石

在地球的生命史上,有大约85%的时间都有微生物的身影。有关它们活动的唯一大规模证据保存在叠层石中。叠层石是古代地球生命结构记录,保存着造就叠层石的微生物垫社区的生物学及生长环境特征的证据。它们是多岩圆顶外形结构,形成于浅水中,通过微生物社区捕获沉积的颗粒。

当捕获大量物质,限制了对阳光的过滤能力时,微生物便会迁移,在老社区上方形成一个新社区。叠层石通常在湖泊和海洋礁湖中发现,那里的极端环境——例如高含盐度——阻止动物活动。西澳大利亚鲨鱼湾的哈美林池海洋自然保护区便是这样一个所在,活标本直到现在仍旧存在。联合国教科文组织将其列为世界遗产。

2.美国黄石国家公园温泉

到底是何种因素导致美国黄石国家公园的温泉拥有如此美丽的颜色?答案是生命。很多微生物生活在温泉,由于温泉温度较高(一般超过37.7摄氏度),它们被称之为“极端微生物”。它们的分子能够吸收具有破坏性的光线以保护自身的DNA。此外,这些分子同样扮演色素角色,让温泉拥有不同的色彩。

不同的极端微生物在不同温度环境下繁衍生息,也就是说,特定区域的颜色由生活在那里的微生物决定。由于水流距离热源越来越远,温度不断下降,温泉呈现出彩虹色。感兴趣的读者可查阅《温泉的科学》(Science of the Springs),了解更多信息。这是一个全色指南,刊登在黄石公园的天体生物学网站上。

3.美国加利福尼亚州莫诺湖

被称之为“石灰华”的碳酸钙结构让美国加利福尼亚州的莫诺湖给人一种地外世界的感觉。湖泊周围的山脉形成一个闭合的水文盆地——水流入后不会流出。由于水离开莫诺湖的唯一方式就是通过蒸发,这里成为一个天然的超盐性所在,盐度大约是海洋的2到3倍。在漫长的岁月变迁中,淡水流和地下泉水将包括砷在内的痕量矿物质带入湖泊。最近,科学家在莫诺湖发现了基本生物分子,它们由细菌与砷而不是磷结合形成。这一令人吃惊的发现可能促使我们重新改写生物学教科书,同时扩大生命可以在宇宙其他地区存在的可能性。如果地球外的世界存在生命,它们可能利用环境中的类似资源。

4.南美洲安第斯山脉的高海拔湖泊

世界上海拔最高的火山湖座落于南美洲的安第斯山脉。它们的海拔高度和与世隔绝的存在状态使其成为地球上最不为人所知的湖泊,此外,它们也与35亿年前存在于火星上的湖泊较为相似。智利安第斯山脉的希姆巴湖(Simba Lake)海拔19265英尺(约合5872米),因藻类用于保护自身免遭强紫外线辐射侵袭的色素而呈现出红色。它们漂浮在湖面附近,所处深度不足以利用湖水充当一道天然保护屏障。天体生物学家在这里研究快速气候变化对湖泊栖息地和生命适应性的影响,以进一步了解火星和地球早期环境的演化。

5.西澳大利亚皮尔巴拉的叠层石

在30亿多年前的早期地球,这些叠层石在一个浅水池中形成,保存着地球上最古老生命的记录。它们因微生物“殖民”形成。随着不断生长,微生物与水中的沉积物结合,形成岩石结构。这些叠层石是在西澳大利亚发现的,共有多种不同形态,其中包括照片中展示的锥形。一块块锥形叠层石排列在一起,好似一个蛋格。照片中展示的结构每一个的高度在半英寸(约合1.2厘米)左右。天体生物学家对这些谜一般的结构进行研究,以进一步了解早期地球生命产生和进化过程中所处的环境。

6.西班牙红酒河

西班牙西南部的红酒河长度超过62英里(约合100公里),河水中含有大量微粒,沿着土壤中含有氧化铁的梯田流动,最后流入大西洋。尽管河水呈酸性并且含有浓度较高的铁和其他重金属,红酒河却拥有令人难以置信的极端微生物多样性,其中包括藻类和真菌。微生物生物膜在河床上拓展,上面覆盖着黄色的氧化铁沉淀物。由于地质结构与火星类似,火星天体生物学研究和技术实验(MARTE)项目的科学家于在红酒河,测试用于在火星上钻探以寻找地表下方生命存在迹象的设备。钻探完全采用远程遥控,研究小组认为在火星上成功进行类似作业完全具有可行性。

7.挪威斯瓦尔巴特群岛

斯瓦尔巴特群岛是一座偏远的群岛,座落于挪威北部,北极圈深处。在这座群岛,参加斯瓦尔巴特群岛北极火星模拟远征计划(以下简称AMASE)的科学家测试用于探测火星有机化学迹象和可能生命的方案、程序及设备。美国宇航局“火星科学实验室”和欧洲航天局ExoMars探测器携带的设备在斯瓦尔巴特群岛接受AMASE项目组的测试。

斯瓦尔巴特群岛Bockfjord Volcanic Complex地区拥有一系列独特的火山、温泉和永久冻结带,是地球上唯一一个含有与在著名火星陨石ALH84001(也被称之为“艾伦丘陵陨石”)中发现的相同碳酸盐沉积物的地区。这个类似火星的环境为科学家提供了独特的机会,用于研究水、岩石和原始生命形态之间的相互作用。

8.南澳大利亚弗林德斯山脉沙岩

南澳大利亚弗林德斯山脉地区,一块尖端向上的沙岩,上面残留着古代海床留下的波痕。澳大利亚的这一地区拥有地球上首批复杂多细胞生物的化石,这些生物大约6亿年前开始在地球上出现。这些早期化石被称之为“埃迪卡拉动物群”,对它们进行研究能够帮助天体生物学家进一步了解地球上的复杂生命如何起源和进化,以及类似生物如何在其他行星上进化。

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