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研究发现细菌能在浓度盐水中生存 人类发现外星生命指日可待?

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 Emma Chou • 2018-07-12 17:47:41 来源:前瞻网 E1237G0

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图片来源:NASA/JPL-Caltech

事实证明,在外太空遭受同样恶劣条件的细菌具有惊人的耐寒性,这也增加了它们在太阳系其他地方生存的希望。

先进的技术导致了惊人的发现,使人类在寻找其他世界的生命方面有了又迈出了几步。仅在上个月,研究人员就在火星和土星的卫星土卫二上发现了有机物质。

在早期的探索中,专家们已经证实,木星卫星之一的木卫二向其大气中输送了类似间歇泉的咸水,这表明存在着类似于地球上第一批微生物出现的热液喷口。

现在,新的研究证实,一些地球上最坚硬的微生物可能在火星、土卫二、木卫二和其他世界的极端气候中生存。通过对细菌进行不同的化学混合物处理,科学家们发现微生物可以承受类似于地球外部恶劣环境的条件。

研究

来自德国、美国和英国的一个国际研究小组选择使用一种名为Planococcus halocryophilus的微生物,这种细菌通常存在于北极地区的冰冻土壤中。

他们将细菌置于各种含盐的化学溶液中,包括氯化钠、氯化镁和氯化钙。细菌也被浸入高氯酸盐中,高氯酸盐是一种剧毒化合物,在火星土壤中少量存在。

德国柏林工业大学天文学和天体物理中心的首席研究员Jacob Heinz表示,他们选择了一系列化合物来试图模仿火星的化学成分。

在极端条件下生存的细菌

研究人员想知道需要多少高氯酸盐才能杀死细菌。正如他们所怀疑的那样,当暴露在高浓度的有毒化合物中时,这些细菌就无法存活。即使在零下22华氏度的温度下,已知细菌的表现也会更好,但微生物的改善微乎其微。

但是,Heinz说这并不排除火星或其他地方的生命。火星土壤中高氯酸盐的重量不到1%。研究人员表示,接触10%高氯酸盐溶液的细菌仍能存活。

亚利桑那州立大学地球与太空探索学院的特雷莎·费希尔说,这项研究可能会证明细菌如何以新的方式适应环境。费希尔研究微生物如何在其他星球中存活。

“如果微生物没有进化出处理这种毒性的方法,我会感到惊讶。” 费希尔说,“细菌在受到压力时会产生休克反应。他们制造特定的蛋白质,帮助他们调整,生存和应对有害环境。”

例如,在智利阿塔卡马沙漠最干旱的地区,科学家发现细菌不仅能在恶劣的条件下生存,而且还能在高氯酸盐和其他有毒化合物含量高的环境中生存。

盐因素

研究人员想要测试的另一个因素是盐浓度。较低的温度通常对微生物更有利。然而,盐溶液的化学成分也起着巨大的作用。

例如,放置在正常食盐(氯化钠)中的细菌在室温下暴露两周后死亡。然而,随着气温降至5华氏度,几乎所有细菌都存活下来。

在室温下暴露于氯化镁和氯化钙时的生存能力发生变化,但细菌在-22华氏度时表现出很高的存活率。

研究人员还对细菌进行了冻融循环,类似于火星温度的快速变化。火星土地的平均日气温在-72华氏度左右,极地地区的气温下降至-193华氏度。

他们发现更咸的溶液中,细菌能够更好地忍受极端的温度变化。当研究人员在其溶液中加入10%的食盐时,死亡率从20%降至7%。

虽然这项研究提供了外星微生物存活的可能性,但是Heinz强调了细菌生存和繁荣发展之间的区别。细菌在某些条件下生存,并不意味着它们真实在生长,目前他正在进行另一项研究工作,确定不同温度条件下,不同盐浓度环境对细菌繁殖的影响程度。

费希尔肯定地说:“生存与发展具有明确的差别,但是生命仍然令我们感到惊奇,有些细菌不仅能在低温条件下生存,而且还可以进行新陈代谢和繁殖后代。我们应当尽可能公正地提出假设条件,确定微生物需要什么条件才能茁壮成长,而不是仅存活下来。

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