「外星生物」就在我們身邊

當罐頭再一次被打開的時候，科學家發現了一種新的細菌。這種現在被稱為「耐輻射球菌」的微生物可以承受比人類細胞致命劑量還要高出數千倍的輻射。它同時也一舉成為了地球上最「堅強」的生物之一：除了極高劑量的輻射之外，還可以抵擋嚴重的脫水和化學氧化劑。耐輻射球菌只是一個例子，現在已經知道的能在極端惡劣環境中存活的微生物正在逐漸增多。從沸騰的酸性火山水池塘到冰封的南極荒地再到地殼之下數千米的深處，這些「嗜極生物」出現在了我們從未料想過會有生命出現的地方。它們迫使生物學家修改了地球上生命的已知極限，甚至還支持了在其他星球上擁有地外生命的可能性。這一遠景促進了天體生物學的大發展，這一學科專門研究地球和宇宙中其他地方生命的起源條件和存在性。有一件事情業已變得十分清楚——如果在火星地表岩石的下方、土衛二黝黑的海洋或者是金星的雲層中發現了地外生命的話，它們也許會和這些我們在地球上發現的能在極端環境下生存的生物極為相似。換句話說，外星生命其實就生活在我們身邊。生物膜 如果一個環境中存在某些「要素」，例如營養物質、碳、水以及可以附著的穩定表面，微生物就能難以置信地開始享受它們的生活。科學家發現微生物居然在含有高溫、酸性水的池塘中繁榮興旺。這樣的生存條件可能就存在於火星早期的火山口附近或者是圍繞其他恆星轉動的行星上。這些生活在地球池塘中的細菌也足以能抵抗地球之外的苛刻條件。它們的生存之道是在岩石的表面以薄片的形式生長，同時在自身的周圍還會分泌出具有保護作用的物質，形成一層生物膜。形成生物膜可以使得生命在本無法存活的環境中生存，因此認識它們是尋找地外生命的關鍵。生物膜同時還增加了細菌變成化石的可能性，由此在古老的岩石中留下了可供我們尋找的目標。在地球上某些最古老的岩石中已經找到了生物膜的化石，這是細菌生存之道中十分重要的策略。飛向太空 和南極或者火山湖比起來，英國德文郡的海岸也許根本算不上什麼不毛之地，但對於細菌而言，其峭壁中的微環境可謂異常乾燥，它們直接暴露在酷曬之下。科學家的實驗其實十分簡單：從那裡提取一些含有地球上生命形式的岩石，然後把它們發射上天，放置在國際空間站的外面。在冰冷、真空和充滿輻射的太空遨遊了一年半的時間之後，這些岩石被重新送回了地球，科學家對其進行檢測看看其中還沒有什麼東西倖存了下來。在這個實驗中，科學家發現一種新的藍藻令人震驚地在從德文郡到國際空間站的往返旅途中倖存了下來，它們是可以像植物一樣通過光合作用生長的藍綠色單細胞生物。科學家們目前正在試圖搞清楚是什麼使得它們這麼頑強。除了能告訴我們地球上生命的極限之外，這些藍藻興許在未來人類殖民火星的過程中也會扮演關鍵的角色。火星表面由多石的土壤組成且含有一定的營養物質，可以用來在充氣式溫室中種植植物。火星殖民者必須要會「種地」，只有這樣他們才會獲得食物和再生的氧氣。而這一新近發現的藍藻則可以服務於此。即便在距離地球較近的軌道上，生命體也能受到地球磁場的保護，免受大量宇宙線的侵襲。而「活體行星間飛行實驗」（LIFE）則是一個更加雄心勃勃的計劃，它想要測試一下地球上的微生物在遙遠太空中的生存能力。2011年12月俄羅斯將會發射「火衛一－土壤」探測器，它上面有一個裝有10種不同微生物的密封艙。它的主要目的是把樣品從火星的衛星火衛一上帶回來。LIFE密封艙和其中的微生物會往返於火星和地球之間，這遠遠超過了地球磁場可保護的範圍。這一計劃是想了解生命體在僅有最微弱輻射防護的深空飛行狀況——就像藏在來自火星隕石中的微生物——下是否並且如何能倖存下來。LIFE的旅程將總共持續34個月，大致和從火星墜落到地球上的隕石的飛行時間相當。這個實驗的結果必將為生命是否能經得起行星際旅行提供強有力的證據。火星上的生命 但是天體生物學家並不總需要花這麼長的時間來研究微生物在地球之外的生存能力，因為其他星球的許多條件可以在實驗室中再現。紅褐色的火星表面極為冰冷乾燥，加之大氣稀薄，它還會暴露在有害的太陽紫外線和宇宙線中。概括起來，它就是沐浴在輻射中的冰凍沙漠。但是火星並非一直是這樣。有證據表明，就在生命第一次在地球上出現時，火星比現在更溫暖也更濕潤，擁有湖泊和海洋。興許生命也出現在了火星上，而火星微生物中的嗜極生物則有可能一直存活到了今天。科學家在地球南極的乾燥谷地區中發現了新的耐低溫、耐乾旱細菌。乾燥谷是地球上最乾燥的荒漠之一，長久以來一直被認為是生命的禁區。但生命甚至可以在那裡存活，它們絕大多數都生活在石頭中，這樣可以免受乾燥的風和太陽紫外線的侵害。乾燥谷是地球上和火星最相似的地區之一，任何能在那裡生存的生物肯定也具備了火星表面生物所需的生存技能。科學家在實驗室中培養了這些細菌，研究了它們在輻射下的生存能力，測試了它們能在火星上存活多長時間。結果顯示，火星表面的低溫環境限制了生物的活性，但休眠的細胞可以在地下存活很長的時間。因此，研究地球上的嗜極生物可以打開我們對地外生物的眼界，同時也有可能幫助我們在未來移民火星。類似的研究還會磨練我們對特殊乃至是很久以前就已經死亡的生命跡象的探測能力，這是發現地外生命的重要技術手段。那兒有什麼？ 不單單在太陽系裡的行星和衛星上可能具有生物學跡象，天文學家使用新一代望遠鏡在我們的銀河系中發現了越來越多圍繞其他恆星轉動的行星。2010年9月有天文學家宣稱發現了第一個可能的宜居外星行星——格利澤581g。雖然還沒有證據能證明格利澤581g確實適合生命，甚至它的存在性也遭到了質疑，但毫無疑問的是我們對地球上的嗜極生物了解越多，可能擁有生命的外星行星就會越多。生活在地殼深處、徜徉的沸水中或者能抵禦致命輻射的細菌正在迫使天體生物學家重新思考「宜居」的內涵。就像在地球上一樣，最嚴酷的環境可能僅適合微生物存活，但在其他地方也許就此便獲得了進化出結構更複雜的生命體——外星植物和動物——的機會。雖然通過探測大氣中是否含有氧能足不出「戶」地告訴我們外星行星上是否具有生命，但確知外星球上是否存在複雜植物和動物的真正可靠的辦法只有派遣一個高速無人星際探測器去對那裡進行實地考察。在我們的有生之年，天體生物學家也許極有可能會在太陽系中或者圍繞其他恆星的類地行星上找到生命的確鑿證據。想像一下，當你把目光對準天空中某個特定的光點時，那裡就住著我們的鄰居。

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