生命可以在像火星一样的环境下生存

在智利北部阿塔卡玛,罕有的暴雨为研究人员提供了微生物是如何在这种极限条件下生存的提供线索。

生命可以在像火星一样的环境下生存
阿塔卡玛沙漠是地球上与火星环境最像的地方之一,来源:Dima Gavrysh / AP

作为世界上最干旱的地方之一,智利北部的阿塔卡玛沙漠正在遭受雨水的侵蚀。

对于德国柏林工业大学的天体生物学家Dirk Schulze-Makuch 来说,非常幸运。在2015年上半年,他打算到阿塔卡玛沙漠进行野外考察,打算在这些极其干旱的地方寻找生命的痕迹。在地球上,只有南极的干旱谷比阿塔卡玛沙漠干。然而在三月份,雨水来临,Schulze-Makuch非常沮丧,这是他准备了好几个月的考察活动。

但“塞翁失马,焉知非福”。这场雨水给他们带来一次极佳的机会,观察沙漠里最干的地方在风雨过后会发生什么奇迹。意外的是,暴雨过后,潮湿的沙漠里竟然开起了壮观的野花,虽然这里除了岩石和砂土什么都没有,活像一个毫无生气的领地。

生命可以在像火星一样的环境下生存
以为摄影师正在拍摄沙漠里的野花照片,来源:GETTY IMAGES

研究团队发现,雨水过后沙漠里的微生物突然爆发,在接下来的两年里,这种生命迹象虽然越来越少,但依然存在。

以前,研究团队在阿塔卡玛沙漠里采集过微生物的DNA,但他们仍然不知道这些微生物是沙漠里的常驻居民,还是随着沙尘偶然停留于此的。也就是说,这些生命体在这里慢慢死掉,还是一直生存在沙漠里,等待雨水的到了进行繁衍。新的研究支持后者的观点。

为了证明这些微生物一直存活着,Schulze-Makuch的团队使用了一系列的研究方法,从这些微生物里提取完整的DNA序列,以期找到生命的迹象。后来他们发现DNA开始复制,活性分子出现了。

在2016和2017年的考察中,研究人员发现的沙漠土壤里的DNA和ATP(一种酶)分子已经很少了。看来微生物爆发只是暂时的。但是并不是所有的微生物都死掉了或者休眠了。虽然细胞里的ATP较少,当仍有少量存在。在这种极端干旱的条件下,仍有少数的微生物在极力存活着。

这项研究结果也暗示,这里的其他微生物也可能存活着,只是量比较少而难以进行探测。据了解,在深海和永久冻土的环境下,每一千年至一万年年细胞才复制一次,显然超出了当前探测能力。

科学家关注这些恶劣环境,他们在探索生命的极限,不知在地球,而是整个宇宙。但是寻找真相的道路是艰难的,像阿塔卡玛沙漠的雨水并不会经常遇到,而是偶然才能碰到一次。研究人员在思考火星上的情况应该与此类似,可能更加恶劣。

虽然取得很多进展,但是谜团越来越多,且无穷尽。Schulze-Makuch将再次踏入阿塔卡玛沙漠,一个疑问一直在萦绕着他:如果这些微生物在干旱期一直存活着,它们是怎么做到的呢?也许再来一次雨水,会给他更多的灵感。

 

参考:

The Atlantic 

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