科学家首次发现依靠核能量生存的生态系统，奇妙细菌犹如外星生命

原创 大狗说 2018-02-26 16:02:55

很多所谓的科学探索，成天都在刷外星人的故事。这种吸引眼球的方式，不值一提。不过话说回来，与其想弄清楚外星人的生活到底是什么样子，不如先好好看看在地球的极端环境中，那些真实存在的生命。这也许对人类探寻真正的外星生命更具有借鉴意义。

在地球表面以下大约3公里的区域，生活着一种非常独特的生命形式，它们就是被称作Desulforudis audaxviator的细菌。

这种环境完全黑暗，到处充满了温度约60摄氏度的地下水。这还是一个终年没有阳光、氧气或有机化合物的世界。

不过这些细菌已经进化地非常完美，可以从其周围岩石中铀的放射性衰变中获得能量。也就是说，它们的生存依靠核能，不需要太阳。

来自巴西圣保罗大学的研究人员表示，这是研究外星生命可能性的一种极好的模型。

尤其对于木星的卫星欧罗巴（木卫二）——那个被冰覆盖的海洋行星来说，生命的可能性是存在的，但那和我们这充满光芒和温暖的地球环境大为不同。

“我们根据从地球上类似环境获得的信息，研究了欧罗巴（木卫二）上面生物可用能源的潜在影响。”研究人员道格拉斯·加兰特介绍。

此前，美国航空航天局（NASA）已经提出，欧罗巴（木卫二）可能拥有类似地球的热液喷口。这是一种在海底喷射热量的洞口，其周围的潜在生命接触不到阳光。但是，围绕热液喷口的生命形式仍然能够使用水中的氧气，这是由靠近水面的有机体产生的。

细菌Desulforudis audaxviator则更进一步。它在2008年被发现，这是在南非莫彭金矿地下水样本中发现的唯一细菌，它们在那里生活了数百万年。

其生态系统可以说完全独立，甚至不需要以任何其他物种为食。

“这个非常深的地下矿山中有着从裂缝中渗漏出的水，水中含有具有放射性的铀。”加兰特说，“铀分解水分子产生自由基，自由基则会侵蚀周围的岩石，特别是黄铁矿，从而产生硫酸盐。这种细菌能够利用硫酸盐合成三磷酸腺苷ATP。”这乃是细胞中负责储存能量的核苷酸。相信很多人都在中学生物课本上看到过。

在最新发表的论文中，科学家提出：“这是人类首次发现能够直接依靠核能生存的生态系统。”

研究团队认为，细菌Desulforudis audaxviator能够在这种情况下发展并延续了这么长时间，类似的情况发生在欧罗巴（木卫二）上也是合理的。

根据NASA提供的说法，欧罗巴（木卫二）需要提供三种基本物质才能满足生命的需要。也就是水、热量以及供养生命的化学物质。

根据人类目前的探测和观察，水很可能存在于这颗卫星上。

而热量也并非完全没有，尽管离太阳较远，但在欧罗巴（木卫二）的海洋中还是可能留有热量的。因为其围绕木星的轨道呈椭圆形，这意味着其在轨道的某些位置受到的潮汐力会更强。当它在这些点上时，欧罗巴（木卫二）自身会发生变形，从而造成内部摩擦，产生热量。

可以说，化学成分是最难确认的部分。因为人类目前还没有采集欧罗巴（木卫二）水样的方法。但是，基于太阳系中放射性物质的存在，它们当然也有可能存在于欧罗巴（木卫二）之上。

加兰特表示：“我们已经确认它们存在于地球和火星上，坠落在地球的陨石中也含有这种物质。所以我们可以肯定地说，这也有可能发生在欧罗巴（木卫二）上。研究中，我们使用了三种放射性元素：铀，钍和钾，这是地球上最丰富的元素。根据它们在地球、陨石和火星上存在的百分比，我们可以推测欧罗巴（木卫二）上可能存在的量。”

研究人员分析发现，欧罗巴（木卫二）可能存在的放射性物质含量，足以支持细菌Desulforudis audaxviator的需求，也就是可以产生足够的黄铁矿，以便形成细菌必需的硫酸盐。

目前，美国国家航空航天局计划在2022年到2025年之间向欧罗巴（木卫二）发送一艘航天器以帮助寻找这些问题的答案。

“欧罗巴（木卫二）的海床可能提供了与十亿年前原始地球上非常相似的条件，因此今天对欧罗巴（木卫二）的研究，某种程度上就像是去探索我们自己星球的过去。”加兰特介绍。

相关论文已于今年1月发表在《科学报告》（Scientific Reports）。