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什么樣的生物能生活在火星上?

2015-12-09 12:20
科學大眾(中學) 2015年12期
關鍵詞:液態水結冰火星

火星是一個大氣稀薄、冷熱交替比地球更極端的世界。不過相比其他的類地行星,條件似乎又要好多了?,F在的火星上,如果有生命存在,幾乎可以肯定是微生物。不過直到我們真正找到并研究它們之前,所有東西都是不確定的?,F在,我們倒是可以做一些關于火星生命的本質的猜測。如果我們深入了解生活在地球上最惡劣的環境下的一些最奇怪的生物,我們也許能找到一些答案。

從地球人的邏輯來看,火星是個很不適合液態水存在的地方。那里很冷,平均日溫不超過零下33℃,大多數時間純水會結冰;那里氣壓很低,只有地球的0.75%,純水非常易于蒸發。但光譜數據表明,火星上的水是以高氯酸鹽為主的鹵水,冰點和沸點都與純水有很大的區別。這為液態水的存在闡明了條件和原因。

盡管如此,這些鹵水足以讓我們開始發揮想象。那么,什么樣的生命形式可以生活在這種十分冷又十分咸的水里?

多年來,科學家已經確定了有許多嗜鹽(耐鹽)和嗜冷(耐寒)微生物生活在地球上。最近,科學家甚至發現了一些又耐寒又耐鹽的微生物,它們生長在寒冷的海水里、南極的湖泊中或者冰川夾層的液體內。

目前這些生物生存的極限溫度和鹽度還不確定,我們大概知道它們能在零下12℃的時候進行細胞分裂,零下20℃的時候能夠進行基礎代謝。而一些嗜鹽和嗜冷微生物能夠生長在零下12℃的低溫里,以及高達20%的鹽濃度下。

在這樣的環境中,微生物是如何生活的呢?為了防止在高鹽條件下細胞脫水,嗜鹽菌會在細胞內部保持較高的鹽濃度。同時,高濃度的細胞液也確保它們不會結冰,結冰不是啥好事,這讓細胞沒法正常代謝。

除了鹽平衡,其他一些手段也能幫助嗜鹽嗜冷菌適應嚴寒。它們的細胞膜往往含有更多的不飽和脂肪酸,從而保證了膜在低溫下的流動性,這樣就能不斷從外界環境中吸收營養物質,而且它們的酶在較低的溫度下仍然能夠正常工作。有些種類的嗜冷菌甚至能產生抗凍蛋白,這有助于限制冰晶在細胞內的生長。

火星上存在液態水的確切證據并不意味著火星上有生命,但它確實讓我們看到了一些希望。

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