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科學報 科學文摘 探索

太平洋底發現異類生物,以劇毒元素為食,或成尋找外星生命線索!


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更新日期:2019513
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砷,是元素周期表上第33號元素,一些人可能不是很熟悉,但提起它的主要的化合物——三氧化二砷,好吧,你可能更不熟悉了,沒關係,鶴頂紅該很熟悉了吧?砒霜呢?沒錯,都是這傢伙的名字,砷的這種劇毒化合物,曾廣泛被用於殺人越貨,解決個人之間的情感衝突,以及利益集團之間的政治矛盾和糾紛,據說拿破崙就是被這傢伙解決掉的。

大抵說來,砷對生命是極其不友好的,一旦遇上,就必欲除之而後快。不過美國華盛頓大學雅克琳·桑德斯領導的一項研究卻發現,在遼闊的太平洋海底,還生活著一些微生物,全靠著從砷的化合物中吸取能量而生存,是不是讓你大跌眼鏡了呢?

科學家們此前就已經知道,在缺氧的環境中,一些生物依然可以生存,它們主要是用氮和硫來取代氧,獲得生命活動所需的能量。桑德斯認為,砷也可以在這種惡劣的環境下發揮作用,成為生物們的能量來源。

研究人員為此從墨西哥海岸熱帶太平洋極度缺氧的水域抽取了海水,利用過濾裝置捕獲了微小的生物體,然後對其進行DNA遺傳分析。結果表明,大約有近1%的微生物,可以通過已知的兩種遺傳途徑來轉化砷基分子以獲取能量。這些遺傳物質針對的是亞砷酸鹽和砷酸鹽兩種不同形式的砷,研究人員認為,生物體可以通過砷呼吸循環在兩種形式之間互相轉化來獲取能量。

你想到什麼沒有?是的,生命是頑強的,不一定非得有氧氣,生命才能存在。此前科學家們就已在海底火山的熱液噴口等缺氧環境中,發現了基於硫和甲烷的微生物,這種厭氧的生存策略,很可能是早期地球生命歷史的延續。那時地球空氣中幾乎沒有氧氣,生命不得不尋找其它獲得能量的途徑,一直到今天,古老的生存策略依然在地球缺氧的環境中發揮作用。

那麼更進一步想,在太陽系形成初期,金星、火星和我們地球看起來非常相似,都有液態水、湖泊和海洋,會不會也曾經有過生命的存在呢?在土衛二、木衛二這些有著全球性冰下海洋的星球上,會不會也發展出一些基於硫、砷和甲烷等物質的生命形式呢?如果這些生命形式演化出更高等級的生命,它們會是什麼模樣呢?科學家們的研究,或許為我們尋找外星生命提供了更廣的思路和更多的線索。

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可以肯定的是,我們和它們能夠和平共處的幾率應該更大,畢竟相互來說都是劇毒和致命的存在,當然誰也不會把誰當作菜了,最多就是彼此厭惡而已吧。

這項研究發表在《 美國國家科學院院刊》上。

註:圖片均來自網絡

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