廣州熱線

雖然當(dāng)前的火星地表很是干燥，但人們還是在努力尋找它曾經(jīng)支撐過生命的線索。為了找到答案，美國宇航局（NASA）艾姆斯研究中心的一支研究團(tuán)隊(duì)，專門到智利的阿塔卡馬沙漠進(jìn)行了一番實(shí)地考察。作為地球上知名的干旱地區(qū)之一，這里開展的研究有助于確定“什么樣的環(huán)境會(huì)限制微生物的生存”，并在未來搜尋火星生命時(shí)派上用場(chǎng)。

阿塔卡馬沙漠非常干燥，即便在正常的條件下，微生物也難以在這里生存（圖自：NASA）

基于當(dāng)前最被認(rèn)可的理論，水是生命存在的最重要因素之一。

當(dāng)前地球上所知的聲明，都依賴于水來支撐最基本的生物功能。換言之，沒有水、就沒有了生命。

有鑒于此，天體生物學(xué)家們考慮在星際探索出發(fā)前，通過其它因素來確定一個(gè)地方是否適合生命。

即便那里擁有完美適宜的溫度區(qū)間、類似地球的大氣層、較低的輻射、以及生命所需的其它元素，但只要沒有水，前面都是枉然。

位于南美洲西海岸的阿塔卡瑪沙漠，就是地球上現(xiàn)實(shí)存在的一個(gè)因?yàn)槿彼鴮?dǎo)致的生命荒漠。

幽默點(diǎn)說，阿塔卡馬沙漠的降雨和火星差不多，都是以十億分鐘為單位的。部分地區(qū)極其干燥，以至于細(xì)菌都難以生存。

通常情況下，細(xì)菌會(huì)吞噬掉那些從天而降的硝酸鹽，但當(dāng)?shù)夭⑽达@現(xiàn)這一跡象。

此外在地中海氣候下，擁有千萬年歷史的沙漠竟然分外涼爽，但這只意味著可用于生長(zhǎng)和繁殖的能量更少。

研究人員在智利境內(nèi)的這座沙漠地表（離地幾厘米處）采集樣本（via：Ames 研究中心）

問題在于，支撐生命存續(xù)的分界線，到底在哪里？到了什么程度，才能被認(rèn)為過于干燥？

據(jù) NASA 所述，阿塔卡瑪是一個(gè)非常好的發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)，長(zhǎng)達(dá) 1000 公里（英里）的地帶，其干燥程度并不均勻 —— 北部地區(qū)極干燥、南部地區(qū)較干燥。

該機(jī)構(gòu)的想法是，通過觀察極端環(huán)境的變化，找出水位降至生命最低值的那條線。

這里的要點(diǎn)是確定確定一組微生物是‘活的’，還是能夠‘活下去’。即這些生物在進(jìn)食、生長(zhǎng)、繁殖，而不是在維持基本生物功能的這條線上茍延殘喘。

如果是前者，微生物可以代代相傳。如果是后者，微生物可能在這一代消失，甚至在極端條件下形成孢子（以幾乎休眠的形態(tài)而存在的細(xì)菌）。

要看待這種差異，就得尋找它們的壓力跡象。比如‘歲月靜好’的細(xì)菌們，就不會(huì)顯現(xiàn)任何壓力跡象。

但是在極其惡劣的環(huán)境中，微生物的生長(zhǎng)和繁殖會(huì)受到很大的壓力。此時(shí)可以觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化，比如形成于細(xì)胞膜外的脂質(zhì)分子會(huì)讓它變得更僵硬。

換言之，如果某地很干燥，但細(xì)菌沒有顯現(xiàn)這種壓力，那微生物自然可以較好地存續(xù)。

阿塔卡馬沙漠（從南到北）的年降水量變化圖（via：NASA 艾姆斯研究中心）

研究團(tuán)隊(duì)關(guān)注的另一件事，就是蛋白質(zhì)的外消旋化。這是以后者能夠用于考古學(xué)和其它領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)年技術(shù)，用于研究生物體死后的氨基酸是如何變化的。

蛋白質(zhì)和構(gòu)成細(xì)胞的氨基酸，屬于復(fù)雜的不對(duì)稱分子。與手套和鞋子一樣，它們也分左旋和右旋版本。

在所有陸地生命中，這些分子都是左撇子。但在生物體死亡后，隨便氨基酸的改變，它們就變成右撇子了。

這種情況會(huì)以可預(yù)測(cè)的速度發(fā)生，比如左旋何時(shí)向右旋發(fā)展，以及左右如何達(dá)到 50:50 的比例。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在最干旱的地區(qū)，這一比例表明生物已經(jīng)至少死亡 1 萬年，生命的殘余極為罕見。

對(duì)火星來說，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)并不是很令人鼓舞。因?yàn)榘⑺ì斪罡咴绲膮^(qū)域幾乎完全沒有生命，且很少有可能被風(fēng)吹進(jìn)口。

但與火星相比，這里已經(jīng)算是天堂了。NASA 表示，即便拿出阿塔卡瑪最干燥的地面，也不及火星地表的 1/1000 。

這意味著在火星地表找到生命的機(jī)會(huì)無限趨近于零，但仍有可能找到曾經(jīng)存在于古代火星濕潤(rùn)時(shí)期的生命殘余。

有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《天體生物學(xué)》（Astrobiology）期刊上。原標(biāo)題為：

《火星土壤如此干燥，生命是否難以維系？》（Is Mars' Soil Too Dry to Sustain Life?）

[編譯自：New Atlas , 來源：NASA]