沙漠中的細(xì)菌，能這樣幫人類去火星尋找生命

火星上到底有生命嗎？作為人類，大多數(shù)還是希望有的，既滿足了我們的好奇心，又給我們帶來(lái)了“希望”。最近的一項(xiàng)研究表明， 在地球沙漠中的石英巖下發(fā)現(xiàn)了一種被稱為低石藍(lán)細(xì)菌的微生物，它所采用的生存技巧可能指示著火星上微生物是如何生存的。

麥克默多干谷是南極大陸上最奇特的地區(qū)之一，雖然地處南極，但一直都很少有冰的存在；這是一個(gè)巨大的無(wú)冰區(qū)，而且是世界上環(huán)境最惡劣的沙漠之一。數(shù)十年來(lái)，它都沒(méi)有在這些山谷下過(guò)雨，環(huán)境十分惡劣，在那里，只有一些微生物和一類?；缘奶厥庹婢┠苌L(zhǎng)在裂縫和巖石中。環(huán)境研究和耶魯美國(guó)學(xué)院科學(xué)主任Steve Pointing說(shuō)：“火星表面是一個(gè)極端寒冷的沙漠，因此探索火星上過(guò)去或現(xiàn)在生活痕跡，第一步是確定我們所知道在地球上類似的環(huán)境中生活的生物，這最好的類比之一是南極洲的麥克默多干谷?！?/p>

在這些山谷的石英巖下面，細(xì)菌的存在形成了一個(gè)小社區(qū)。這些光合作用的藍(lán)藻被稱為羽狀石，它們已經(jīng)適應(yīng)了對(duì)于大多數(shù)其他生物而言過(guò)于苛刻的生活條件。這些微生物是極端微生物，它們勾畫(huà)出生命可以存在的外部界限，并在世界各地的沙漠中被發(fā)現(xiàn)。 Pointing和他的同事們?cè)谌蚋鞔笾薜纳衬胁杉耸⑺{(lán)細(xì)菌。他們發(fā)現(xiàn)沙漠條件變化特別大，藍(lán)藻在一些沙漠中繁盛，而在其他沙漠中則不然。例如，一些沙漠地區(qū)有罕見(jiàn)的極端降雨，而其他地區(qū)則有一致的隔夜霧將水引入生態(tài)系統(tǒng)。

亞低溫藍(lán)藻在沙漠生態(tài)系統(tǒng)中占有一席之地。它們生活的石英巖讓一些光線進(jìn)入，卻又保護(hù)它們免受潛在的破壞性紫外線輻射。由于它們會(huì)進(jìn)行光合作用，這些細(xì)菌是沙漠生物質(zhì)的主要來(lái)源，使它們成為生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的基礎(chǔ)。奧克蘭理工大學(xué)微生物學(xué)家Donnabella Lacap-Bugler說(shuō)：“如果我們能夠理解這些低石化群落如何在這些惡劣的環(huán)境中生存下來(lái)，那么它可能會(huì)提供給我們探測(cè)其他星球上生命的可能性。”

從加利福尼亞死亡谷的酷熱到南極冰點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)共收集了64個(gè)低石化社區(qū)，看它們的沙漠組成是否不同?！半m然藍(lán)細(xì)菌在不同沙漠地區(qū)的低石化群落中普遍存在，但是有些屬性比其他地區(qū)更占優(yōu)勢(shì)，像南極和西藏沙漠這樣的寒冷沙漠往往會(huì)含有更多豐富的絲狀藍(lán)藻，稱為Phormidium?！盠acap-Bugler說(shuō)。Phormidium是一種藍(lán)細(xì)菌，在顯微鏡下看起來(lái)像短的意大利細(xì)面條，它在麥克默多干谷這樣的地方表現(xiàn)不錯(cuò)。

在熱沙漠中，Chroococcidiopsis更豐富。這種光合微生物類似于一種小型的布魯塞爾芽，在一個(gè)社區(qū)中，個(gè)體聚集在一起呈綠色的球狀。Chroococcidiopsis通過(guò)分泌吸收水分的細(xì)胞存活在炎熱的沙漠中。在這些沙漠地區(qū)，霧或其他小而有規(guī)律的水分輸入是最普遍的。所以它們是火星生命中更好的類比物。雖然它缺乏全球磁場(chǎng)和厚厚的氛圍來(lái)抵御太陽(yáng)輻射的沖擊，但Chroococcidiopsis保持水分的策略是可以保護(hù)它免受高水平輻射的。

這項(xiàng)研究的下一步是對(duì)這些藍(lán)藻群落的全基因組進(jìn)行測(cè)序，以揭示能夠在這種極端環(huán)境下生存的獨(dú)特基因?？茖W(xué)的研究成果將會(huì)幫助人類向火星的微生物方向研究邁進(jìn)，或許它們就象沙漠當(dāng)中的微生物一樣，長(zhǎng)年處于蟄伏狀態(tài)，以應(yīng)付火星當(dāng)中最干燥、最寒冷的氣候。（科技新發(fā)現(xiàn) 康斯坦丁/文）

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