据最新一期《天体生物学》刊发的论文,美国科学家最新研究发现,如果一种名为“耐辐射球菌”(Deinococcus radiodurans)的细菌被埋在火星地表下32英尺处,它们可以在火星上生存2.8亿年,比以前假设的时间长近300倍。
据报道,耐辐射球菌也被称为“柯南细菌”和“细菌世界的超级英雄”,在吉尼斯世界纪录中获得了“世界上最坚韧的已知细菌”的称号。耐辐射球菌能承受酸浴、高温和低温,甚至是辐射剂量的攻击。
水最后一次在火星上流动是在大约20亿年前,微生物有可能被冻结在火星的冰层中,处于休眠状态。
虽然柯南细菌很可能不存在于火星上,但研究人员认为一种同等的微生物可能在火星上存在了类似的时间段。
美国伊利诺伊州西北大学的科学家认为,在考虑微生物在火星寒冷、干旱的表面上的地质时期的生存能力时,微生物的抵抗力是一个关键参数。如果火星生命曾经存在,即使现在火星上不存在活着的生命形式,耐辐射球菌细胞可以在冰冻的火星地下生存大约2.8亿年。
科学家们已经知道,火星的大气层非常稀薄,约为地球的0.6%,意味着它不断受到强烈的银河系宇宙辐射和太阳质子的轰击。
在火星表面的任何人类都将失去对太阳及其有害辐射的保护,并面临癌症、心血管疾病和“认知能力下降”的风险。
美国宇航局估计,在为期六个月的火星旅行中,宇航员将暴露在300毫西弗特的辐射中,相当于24次CAT扫描。
更重要的是,在中纬度地区平均为-80°F(-63°C)的干旱和冰冻条件,使火星似乎不适合生命。
柯南细菌在冰冷、干旱的环境中经受了天文数字的辐射。
为了探索生命是否能在这些条件下生存,西北大学研究团队首先确定了微生物生命的电离辐射生存极限。
他们将六种类型的地球细菌和真菌暴露在模拟的火星表面上,并用伽马射线或质子照射它们,以模拟太空中的辐射。
除了柯南细菌之外,这些样本还包括一种酵母菌、三种芽孢杆菌和大肠杆菌,这是一种常见于温血生物的下肠的细菌。
他们还将样本暴露在远较小的剂量下,如果一种微生物被深埋,就会出现这种情况。
研究人员发现,柯南细菌在冰冷、干旱的环境中经受了天文数字的辐射,远远超过了芽孢杆菌,而芽孢杆菌在地球上可以生存数百万年。
研究人员发现,柯南菌的惊人的生存能力部分归功于该细菌的基因组结构。他们发现它的染色体和质粒(双链DNA分子)连接在一起,使它们保持完美的排列,并能够在强辐射后进行修复。
在之前的研究中,研究人员发现,当悬浮在液体中时,柯南细菌可以在25000个单位的辐射中存活,这相当于在火星表面以下大约120万年。
新的研究发现,当这种健全的细菌被干燥、冷冻和深埋时,例如在火星上,它可以经受14万格的辐射,比杀死人类的辐射大2.8万倍。
尽管柯南细菌在紫外线下只能在地表生存几个小时,但当它被遮蔽或直接位于火星表面以下时,它的寿命就会大幅提高。
埋在火星表面以下仅4英寸(10厘米)的地方,柯南细菌的生存期增加到150万年,而当埋在32英尺(10米)以下时,它可以生存高达2.8亿年。
类似于柯南细菌的火星微生物残骸可能仍然蛰伏在火星地下深处。
研究人员表示,如果一种类似于柯南细菌的火星微生物是在火星上最后一次有水流动的时候进化的,那么它的活体残骸可能仍然蛰伏在地下深处。
根据最近的一项研究,水最后一次在火星上流动是在大约20亿年前,但是这些微生物有可能被冻结在火星的冰层中,处于休眠状态。
未来的火星任务可能在火星上发现生物遗迹。图为欧航局的罗莎琳·富兰克林火星探测器。
研究作者、马里兰州贝塞斯达健康科学统一服务大学的Michael Daly教授表示,这些冰冻的微生物可能被流星撞击唤醒。
他表示,即使现在火星上没有可行的生命体,它们的大分子和病毒也会存活得更多、更久。
专家们说,如果这种生命曾经在火星上进化,其生物遗迹可能会在未来的火星任务中被发现。
文/南都记者 陈林
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