@ 2019.06.13 , 10:00

小绿人?不,外星生命可能更像意面

为了寻找火星上的生命,科学家们应该留意点意大利面了。

根据一项NASA资助的研究,喜欢温泉的微生物创造出了外观像是意大利宽面(fettuccini)或者天使发丝细面(capellini)的岩层,该研究于4月30日在线发表在《天体生物学》杂志上。这种意大利面形状的岩层会是其他星球上生命的第一个线索,该研究文章的作者、伊利诺伊大学的地球生物学家Bruce Fouke表示。

“如果我们用探测车造访别的星球,我们会很希望看到活的微生物或者开着宇宙飞船的小绿人,”Fouke对Live Science说,“但事实是我们要寻找的是可能生存在温泉中的生命,那些成为化石的生命。”

热意面

为了调查外星生命或许会是什么样子,Fouke和他的团队在黄石国家公园的猛犸象温泉展开了工作。在这个热门的旅游景点,热气腾腾的富含矿物质的地热泉水涌上地面。这些矿物质从泉水中沉积出来,形成了由碳酸钙构成的形状非同寻常的石灰华(travertine)。

但是这些岩层不是在封闭状态下形成的,Fouke说。从某种程度上来说,它们是微生物搭建起来的。在这项新研究中,研究人员将重点放在了流速快,尤其是在矿物质温泉上端的泉水。在这里,泉水的温度在65度到72度之间,PH值只有6.2到6.8,意味着它是酸性的。

为了避免破坏泉沉积岩层,研究人员和国家公园服务处联合作业,然后采集了泉水中的丝状微生物垫作为样本。这些微生物垫看起来就像是一根根长长的湿滑的意面。Fouke说这就是一种适应力。在平静的水中,微生物会形成黏糊糊松散的微生物垫。但是在湍急的水中,这些有机物必须手拉手才能生存下去。为了保命,每一条都是由数以万亿的微生物紧牵着彼此构成。

研究者研究了样本中的基因组和蛋白质产物。他们发现生活在高温、高流速的泉水中的微生物有98%都属于一个名为“Sulfurihydrogenibium yellowstonense”的物种,简称“Sulfuri”。

Sulfuri

Fouke说,Sulfuri存在于世界各地的温泉中,它们依靠分解水中的硫磺然后使用产生的能量。这一物种是在25亿年前进化形成的,当时的地球大气中几乎没有氧气。伊利诺伊大学的生物学家、本研究文章的共同作者Mayandi Silvaguru表示,这使得sulfuri和火星上可能存在的生命十分相似。

如果某种和sulfuri相似的东西存在于另一个星球上,那么肯定会留下痕迹。在温泉中,变化是一直存在的。冷却下来的泉水不断地沉积下矿物质。但是研究人员发现sulfuri却积极的促成这一变化。微生物表面的蛋白质促使碳酸钙结晶的增长。因此,Fouke表示sulfuri在猛犸象温泉形成的石灰华的形成速度才能比其他环境中的石灰华要快上10亿倍。

“这是一间即刻微生物化石工厂,”他说。

研究人员表示,Sulfuri的生存策略就是生长速度比周围矿物质沉积的速度快上那么一点。此外,它会使用意面形状的岩石来生存。微生物的细丝会攀附在它们石化同胞形成的脊线上,这能够帮助微生物进入它们所需低含氧量的浅水层。(没有氧气它们会死,Fouke说,但是如果接触到空气中那样的氧气水平它们也活不成。)

虽然任何生活在另外一个星球温泉中的外星微生物会是和Sulfuri不同的一个物种,但是生存方式可能会是一样的,Fouke说——鉴于在如此极端环境中生存的手段有限,所以也不得不一样。因此,当未来的探测车在遥远的星球上捡起一块意面形状的岩石时,这支团队所完成的蛋白质和基因分析能为外星对比提供一个基准。

“这是首个对环境、岩层沉积以及组学进行这种深入分析的研究,”Fouke说,并提及研究人员为了探究微生物基因、蛋白质产物以及其他生物进程用到了蛋白组学、转录组学和基因组学。“这就意味着现在是有史以来第一次,当我们有一个意大利宽面外观的石灰华岩时,如果这块岩石是在火星上采集并进行分析的,那我们有着一整套针对这种微生物的顶尖分析方案来应对。”

本文译自 Live Science,由译者 Diehard 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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