據《天文學和空間科學前沿》的一份新出版物報道,在火星早期歷史當中,很可能有少數專業微生物曾經生存過。
哥斯達黎加Poás火山的熱液坑湖是地球上最惡劣的棲息地之一。水是超酸性的,充滿了有毒金屬,溫度從舒適到沸騰不等。此外,經常性的火山噴發會導致蒸汽、火山灰和巖石的突然爆炸。盡管有這種致命的噴發,但熱液環境反而可能是地球上最早的生命形式開始的地方——同樣的情況或許也發生在了火星上(如果火星上曾經有過生命的話)。除了發現生命如何在這些嚴酷的條件下生存之外,研究這些微生物還提供了關于火星上是否存在生命以及如何存在的線索。
第一作者、美國科羅拉多大學博爾德分校的研究生Justin Wang說:“我們的一個關鍵發現是,在這個極端的火山湖中,我們只檢測到少數類型的微生物,但它們卻有許多潛在的生存方式。”研究人員相信,當火山爆發時,它們通過躲在湖的邊緣成功生存了下來。這時擁有一個相對廣泛的基因陣列將是有用的"。
目前的這項跨學科合作是對2013年以前的工作的跟進。當時,研究人員發現,在Poás火山湖中只有一個來自Acidiphilium屬的微生物物種。不出所料,這種類型的細菌通常在酸性礦井排水和熱液系統中被發現,而且它們已知具有適應不同環境的多種基因。
通過對湖泊樣本中的生物體進行DNA測序,研究小組證實,這些細菌具有各種各樣的生化能力,有可能幫助它們在極端和劇烈變化的條件下生存。這些生化能力包括利用硫、鐵、砷創造能量的途徑,碳固定(像植物一樣),簡單和復雜的糖以及生物塑料顆粒(微生物可以創造并在壓力或饑餓期間作為能量和碳儲備使用)。
“我們預料到了很多我們發現的基因,但是考慮到湖泊的低生物多樣性,我們沒有想到會有這么多,”Wang說,“這是個相當大的驚喜。生命就是這樣適應生活在一個活躍的火山口湖中的,這很有意義。
盡管周圍環境常常是致命的,但熱液系統提供了生命進化的大多數關鍵成分,包括熱、水和能量。這就是為什么地球和火星的最早生命都可能集中在這些地方。到目前為止,以前在火星上尋找生命的努力都集中在河床或河流三角洲,但作者建議應該更多地關注過去的火山湖地點(這些火山湖在火星上存在了數十億年)。
該項研究為"地球生命"如何在火星的熱液環境中存在提供了一個框架,但是火星上是否曾經存在過生命,以及它是否類似于地球上的微生物,仍然是一個大問題。研究人員表示,希望他們的研究能引導對話,優先尋找這些惡劣環境中的生命跡象。
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