對(duì)生活在冰島貧瘠火山中的微生物生命形式的新研究,可能有助于科學(xué)家了解如何最好地在其他星球上尋找生命。NASA行星類比研究領(lǐng)域探索和生命探測(cè)采樣(長(zhǎng)石)項(xiàng)目的研究人員,正在研究這些嚴(yán)酷冰島環(huán)境中的生命分布,為在火星等行星上尋找隱藏的生命跡象提供信息。到目前為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn),所研究地點(diǎn)的微生物往往被隔離在“熱點(diǎn)”中,微生物群落在遭受不同地質(zhì)過(guò)程的地區(qū)分布也不同,比如風(fēng)或冰川作用。
并在舊金山舉行的AGU 2019年秋季會(huì)議上公布了其研究結(jié)果。對(duì)地外生命的搜索目前僅限于遙感,衛(wèi)星和望遠(yuǎn)鏡,以及地面機(jī)器人任務(wù),如美國(guó)宇航局將于明年發(fā)射的火星2020漫游者任務(wù)。在資源耗盡之前,漫游者只能收集和測(cè)試一定數(shù)量的樣本,因此樣本選擇必須是戰(zhàn)略性的。科學(xué)家們懷疑火星曾經(jīng)比現(xiàn)在更溫暖、更潮濕,可能蘊(yùn)藏著生命。然而,過(guò)去生命或潛在幸存生命形式的跡象并不明顯。
佐治亞理工學(xué)院的生物化學(xué)家、長(zhǎng)石項(xiàng)目聯(lián)合首席研究員阿曼達(dá)·斯托克頓(Amanda Stockton)說(shuō):(長(zhǎng)石研究人員)一直在努力計(jì)算出我們需要獲取多少樣本,才能對(duì)擁有那個(gè)生物熱點(diǎn)的那個(gè)地區(qū)進(jìn)行概率抽樣。正是缺乏廣泛、明顯的生命,使得冰島火山環(huán)境成為火星模擬地點(diǎn)的理想選擇。它們被火山噴出的火山灰、火山灰或巖石物質(zhì)覆蓋?;鹕交乙孕鋷r為主,玄武巖是一種火山巖,構(gòu)成了火星表面的許多區(qū)域。
長(zhǎng)石研究人員收集了苔蘚樣本,并對(duì)它們進(jìn)行了DNA和ATP測(cè)試,ATP是陸地生命用來(lái)轉(zhuǎn)移能量的一種生物分子。雖然研究人員正在分析冰島當(dāng)代(現(xiàn)存)生命的跡象,但他們表示,了解這些分布模式,可能也有助于尋找其他星球上滅絕生命的生物特征。珍·布蘭克(Jen Blank)是NASA項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人,該項(xiàng)目旨在表征熔巖管中的生命跡象,他沒(méi)有參與長(zhǎng)石研究,他稱贊了這項(xiàng)研究:這是第一次在不同尺度上進(jìn)行的真正系統(tǒng)研究,因?yàn)檫@太難做了,而且需要很多時(shí)間。
不幸的是,根據(jù)研究人員的說(shuō)法,如果這些冰島模擬地點(diǎn)有任何跡象的話,那么它可能需要更多的樣本,而不是漫游車為了定位另一個(gè)星球上的生命跡象而進(jìn)行分析,即使它們存在。斯托克頓描述了團(tuán)隊(duì)分析了近400個(gè)樣本的一個(gè)領(lǐng)域,只有兩個(gè)樣本具有高水平的生物學(xué)特征。鑒于這一現(xiàn)實(shí),長(zhǎng)石研究人員正試圖通過(guò)研究環(huán)境中是否有任何與生命區(qū)域相關(guān)的物理特征來(lái)完善搜索參數(shù)。如果是這樣的話,在漫游車使用寶貴的資源實(shí)際分析樣本之前:
來(lái)自衛(wèi)星或無(wú)人機(jī)的遙感技術(shù),可以用來(lái)識(shí)別最有可能存在生命跡象的地方。這項(xiàng)工作仍在進(jìn)行中,但研究人員已經(jīng)有了一些初步發(fā)現(xiàn)。根據(jù)佐治亞理工學(xué)院微生物生態(tài)學(xué)家、長(zhǎng)石研究員安娜·辛普森(Anna Simpson)的說(shuō)法,可能影響生命分布的一個(gè)潛在環(huán)境因素是該地區(qū)的地質(zhì)歷史。在風(fēng)形成的地區(qū),生命呈斑塊和梯度分布,而在受冰川影響的地區(qū),生命則均勻分布,有幾個(gè)看似隨機(jī)的高生物活動(dòng)熱點(diǎn)。
研究小組還開(kāi)始評(píng)估一個(gè)地點(diǎn)的平均非洲菊顆粒大小,作為火星上生物簽名的另一個(gè)潛在預(yù)測(cè)因素。礦物顆粒中的縫隙數(shù)量是否會(huì)影響那里有多少生命。更大的顆粒和更多縫隙可能會(huì)潛在地保護(hù)火星表面微生物免受致命紫外線輻射的傷害。研究確實(shí)發(fā)現(xiàn),在陀螺中有很大塊玄武巖的地方,往往含有更多的ATP,但需要更多的分析來(lái)證實(shí)這一模式。長(zhǎng)石研究人員仍在分析他們上一個(gè)野外季節(jié)的數(shù)據(jù),并計(jì)劃公布更多結(jié)果,這些結(jié)果可能會(huì)在未來(lái)為火星車搜索技術(shù)提供參考。
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博科園|研究/來(lái)自:美國(guó)地球物理聯(lián)合會(huì)/Kate S. Petersen
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