地中海再现极端生物 为寻火星生命打开视野

http://www.sina.com.cn 2005年01月11日 15:29 竞报
 “极端生物”可以在一些人类惟恐避之不及的环境中茁壮成长，例如沸水、冰水、高浓度的盐水中等。它们的栖息地可能在阿尔卑斯山的山麓冰川中，北极冰冷的海水中，深海的沉积物中，或碱水湖泊中。陆续被发现的这个庞大的极端生态系统打开了人们的眼界，从而将科学家的视角引向过去那些认为不可能存在生命的领域。

　　在盐水中“吃苦”的古细菌

　  据《自然》报道，近日在地中海深处含盐量极高的四个盐盆地区科学家找到了生命的痕迹———一群活着的微生物。这一地区水的含盐量极高，比酱油咸两倍。从常理上分析，生命在这样恶劣的条件下是不可能存活下去的。

　　从研究人员取回的水样来看，排序的DNA片断中有大约50个细菌物种是之前未知的，还有20种是被称作“古细菌”的新物种。古细菌被认为与细菌是不同类的，且被认为是近似最原始生命物。古细菌包括产甲烷细菌、嗜盐细菌以及耐热嗜酸细菌。它们与所有已知的统归为真细菌的其他细菌有明显差别，古细菌都存在于相当极端特殊的生态环境下，这种极端条件似乎相当于人们假定的地球发展最早时期(即太古时期)普遍存在的环境条件。“我们发现的这些物种非常不同于我们已知的古细菌物种。它们可能属于一个独立的进化部分。”研究人员保罗说。

　　保罗和其同事指出这些能“吃苦”的微生物的存在可能暗示着外星生命的存在，“在我们看来条件恶劣的行星上也许存在着生命。”

　　岩层中藏着火星“表亲”

　　与此同时，微生物学家和地质学家们在地球地表下数千米深的岩层中意外地发现了生命的踪迹，他们确信这些长期被人类所忽视的“小家伙”正是天文学家要寻找的火星微生物的“表亲”！

　　1993年，作为美国橡树岭实验室环境科学部门的主要研究成员，汤米在弗吉尼亚的一个油气勘探平台上建立了一个实验室。通过研究人员从油盆三叠纪地层中萃取出的样本，他竟神奇地培养出了活的细菌。令人难以置信的是，这些微生物竟然生活在地表2800米下的高温环境中。后来，类似的“极端生物”又在南非2300米深的金矿井和极地被相继发现。科学家们证实，这些奇异的生命形态已经在那里默默地生存了上亿年，就像石头一样，毫无声息。

　　“炼狱”里生存的苦行僧

　　在南非深达数千米的金矿井中，科学家们找到了比金子更珍贵的东西。在那些完全隔绝阳光的地下“炼狱”里，生命的顽强和创造性的生存方式完全超乎想像———在没有光和氧气的恶劣条件下，微生物竟然可以通过类似电离的生化过程从水中获取能量，同时消耗氢，并且进行分裂生殖。

　　3000米深矿井里75℃的炼狱成为这些“极端生物”的乐土，它们像苦行僧一样在极端沉寂的环境下缓慢地生活着。它们赖以生存的资源仅仅是水、金属矿石等无机物，而对阳光、氧气、有机物不感兴趣。这些为在火星上寻找生命提供了大量有价值的线索。例如生物在缺水环境下的活跃性，在高盐、高辐射、高二氧化碳压力下的适应性。指明探测火星新方向

　　这些极端生物的发现，为探寻火星生命指明了新方向———寻找类似地球极端环境下的微生物。火星表面与地球环境的差异之大是显而易见的，但在地表深处的一些极端环境中却酷似火星。地球上“极端生物”的发现，让科学家们有理由相信火星上类似的环境也能孕育出生命。极端环境中生命的玄妙还不为人所知，现有的大量的有关微生物学和地下环境的知识都无法解释这些奇异微生物的存在。或许，火星与地球生命的联系正在于此。

　　事实上，NASA无人探测器计划在2013-2020年从火星表面向下钻孔100米，以获得可能含有微生物的标本。届时，科学家们将又一次到极端环境去寻找生命，只是这次的目的地比较远———火星。