科學也可以如此靠近

地球生命來自於外星?細菌在太空環境的存活實驗也許能證明

11月
18
2020

2020年11月18日20時 知新了了

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一項新的研究發現,一種耐寒的細菌能夠在嚴酷的太空環境中存活很長一段時間,但前提是,它們必須形成一團厚厚的、凝結的團塊物。這一最新發現可能會支持“宇宙生命論(或有生源說)”:即小行星為地球上的生命播種的觀點。

耐輻射球菌是一種極端微生物,能夠在冰凍的低溫、電離輻射、紫外線和脫水中存活。正如發表在《微生物學前沿》上的這項新研究表明,這種細菌也能在惡劣的外層空間條件下生存下來。

在國際空間站外的一個面板上呆了三年之後,幹燥的異常球菌(又稱耐輻射球菌)樣本居然又複活了。經過科學家仔細觀察發現,幸存下來的細菌之前形成了一個厚厚的團塊,或者說是一個聚集體。

新的發現表明,當某些細菌聚集成一團時,就具備了在太空中進行長途旅行所需的條件。因此,有些科學家認為,這一發現支持了“宇宙生命論(或有生源說)”,即微生物生命可以在外星行星上生根發芽。這項新的研究還提到了一個潛在的涉及地球和火星的泛生說現象,在這兩個星球中,任何一個都可以播種另一個(盡管公平地說,我們仍然不知道火星是否適合居住)。

早在2008年,就有科學家利用飛機和氣球探測並記錄了漂浮在高層大氣中的微生物。自然,耐輻射球菌(一種被吉尼斯世界紀錄列為最抗輻射的生命體)的樣本在地球表面7.5英裏(12公裏)的高度被發現。隨著這種細菌在我們星球的對流層上部被證實,科學家們試圖去了解它在惡劣的太空環境中的表現。

該小組開始設計一個新的實驗,他們將細菌樣本放在國際空間站外的暴露的實驗艙上,同時將其暴露在太空真空環境中一年、兩年和三年。

這個實驗使得研究人員能夠繪制出一條生存曲線,並估計細菌在更長時間內的生存能力。
厚度不同的細菌聚集體暴露於空間。
該實驗於2015年至2018年進行,是在國際空間站的日本實驗模塊Kibo上進行的。

結果顯示,所有厚度超過0.5毫米的團塊在太空暴露3年後都存活了下來。根據這項研究,位於聚集體外表面的細菌被殺死,但這為下面脫水的微生物創造了一種保護性外殼。

在推斷了所有三個樣本組的存活數據後,科學家們預測,直徑超過1毫米的批次在外層空間總共可以存活8年,而更厚的聚集體在任何地方都可以存活15到45年。

那麼,耐輻射球菌為什麼能在如此惡劣的條件下生存呢?科學家告訴我們,這是因為“它們有多個基因組拷貝,而且修複DNA損傷的能力更強”,一旦它們被重新水化,它們就做到了。

新發現為細菌在太空的存活提供了最好的估計,盡管是已知的極端微生物。
這表明某些細菌,如果能被適當地保護,就可以在外層空間中長期生存。
這種保護可以表現為聚集物的形式,甚至可以埋藏在岩石內部。

這一發現促使科學家們創造了一個新詞:massaspermia。其中,“Massa”代表質量或聚集物,因此“massapanspermia”是一種假設,即微生物聚集物可能在行星之間轉移。

這項新研究確實令人興奮,但還需要大量的工作來進一步加強“有生源說”和現在的“massapanspermia”假說。從理論上講,微生物可以持續足夠長的時間來完成火星之旅,但這種說法也有一定的依據。科學家解釋道,物體在火星與地球之間轉移所需的平均時間約為數千萬年。
但是,盡管幾率非常低,也存在在最短的軌道上只需要幾個月或幾年的可能性。

因此,雖然微生物搭便車快速到達火星是有可能的,但可能性很小。盡管極端微生物可能在太空中存活45年以上,但它們是否能持續數百萬年,這是一個懸而未決的問題,對於星際旅行和長期的火星旅行來說,這無疑是個問題。

當考慮其他因素時,事情就會變得更加複雜,例如微生物在太空中面對撞擊的生存能力(可能來自小行星撞擊),通過外星行星大氣層的熱進入以及對外星表面的撞擊等情況。

“有生源說”是個不錯的理論,但要使其真正發揮作用,還必須進行很多研究。
但是,如果我們證明它是真實的,那就意味著生命在宇宙中的存在,比我們想象的要普遍得多。

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