[科普中國]-尋找外星生命時(shí)，為何要先找微生物

浩瀚的宇宙中是否存在外星生命？如果有，他們長什么樣子呢？他們又是如何生存的？人們對于外星生命的好奇心從未減弱。在各種各樣的外星人電影中，人們更是充分發(fā)揮想象，展現(xiàn)出千奇百怪、精彩紛呈的外星生命場景。同樣的，在科學(xué)界，科學(xué)家們尋找外星生命的步伐也從未停止。

浩瀚的宇宙（圖片來源：必應(yīng)）

1976年，美國宇航局“海盜一號(hào)”飛船登錄火星后采集了土壤樣本，在飛船內(nèi)置的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了檢測分析，試圖利用地球微生物喜歡的有機(jī)營養(yǎng)物“激活”樣品中“可能存在的生命”，但這并沒有獲得外星生命存在的確鑿結(jié)果。

2005年上映的科幻紀(jì)錄片《異形星球》中，美國航空航天局（NASA）和英國生物學(xué)界的科學(xué)家們，通過計(jì)算機(jī)模擬出了兩個(gè)可能在銀河系中存在的外星天體，并派出探測器進(jìn)行外星生命的尋找。探測器在登陸外星天體后的第一個(gè)任務(wù)也是尋找微生物。

我們不禁想問：為什么科學(xué)家們在尋找外星生命時(shí)，最先找的總是微生物呢？

圖片來源：紀(jì)錄片《異形星球》截圖

探測器發(fā)現(xiàn)的水中微生物 （圖片來源：紀(jì)錄片《異形星球》截圖）

微生物是地球上最古老的生命

地球的年齡大約是46億年。在32億年前的地層中，人們發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌的化石，包括鐵細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌等。據(jù)此估計(jì)，最早的細(xì)菌應(yīng)該在35億年前就已經(jīng)出現(xiàn)在地球上。根據(jù)生命進(jìn)化的歷程，多細(xì)胞復(fù)雜的生物都是從單細(xì)胞的簡單生物進(jìn)化而來。而微生物作為生命體進(jìn)化的起始，存在應(yīng)該最為廣泛。人類基因圖譜的繪制人——美國生物學(xué)家克雷格·文特爾在科幻紀(jì)錄片《異形星球》中提到，如果沒有微生物，就不會(huì)有肉眼可見的大型生物。

圖片來源：紀(jì)錄片《異形星球》截圖

自然而然，根據(jù)生物進(jìn)化的歷程，科學(xué)家們在尋找外星生命時(shí)，也就從存在最廣泛、且存在可能性最大的微生物尋找開始。

生物進(jìn)化譜系樹 （圖片來源：必應(yīng)）

微生物在怎樣的環(huán)境中生存？

微生物作為肉眼難以觀察到的一切微小生物的總稱，包含細(xì)菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、顯微藻類等一大類生物群體。據(jù)估計(jì)，微生物的物種總和要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過動(dòng)植物界的總物種數(shù)。**微生物擁有這么龐大的物種數(shù)，其生存環(huán)境更是千奇百怪。**科學(xué)家們在一些極端的自然環(huán)境，如沸騰的溫泉、永久凍土、深海熱泉等這些看起來并不適宜生物生存的環(huán)境中均發(fā)現(xiàn)了微生物的存在。

圖片來源：中科院微生物研究所

廣袤的宇宙環(huán)境中，擁有像地球這樣舒適環(huán)境的星球少之又少，我們可以推斷，在其他環(huán)境極其惡劣（如極端高溫、低溫、強(qiáng)輻射等）的星球中只有像微生物這樣生命力十分頑強(qiáng)的生命體才可能存活下來。

據(jù)媒體報(bào)道，今年4月份以色列的探測器在月球表面墜毀，其攜帶的微型動(dòng)物水熊極有可能已在月球上幸存。水熊蟲是一種可以在極端溫度、輻射和真空環(huán)境下存活，是地球上已知的生命力最強(qiáng)的生物。這也進(jìn)一步說明了在地球以外的星球上極有可能生活著微生物。

只有1毫米大小的水熊蟲 （圖片來源：國家地理中文網(wǎng)）

外星生命尋找中如何探測微生物呢？

美國科學(xué)院國家研究委員會(huì)曾發(fā)布報(bào)告：呼吁科學(xué)家們多用顯微鏡而不是望遠(yuǎn)鏡來尋找外星生命，科學(xué)家應(yīng)該先在地球上對極端微生物做更多的研究，從而為發(fā)現(xiàn)外星生命提供更多的線索。

隨著對極端微生物的不斷研究，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了越來越多令人激動(dòng)的微生物，比如在1600多米深的大洋底，存在著完全無需光合作用就能生存的微生物；在地面下8000米深的南非金礦腹心地帶生活的細(xì)菌，可以通過巖石的放射性來獲取能量；美國猶太沙漠地下幾英寸處發(fā)現(xiàn)了可以產(chǎn)生甲烷的微生物……種種發(fā)現(xiàn)都表明，科學(xué)家們尋找外星生命時(shí)不應(yīng)僅僅局限于探測星球中是否存在氧氣，探測外星球中是否有大量甲烷和二氧化碳或許是另一種更好的方式。

其實(shí)中國的極端沙漠、智利阿塔卡馬沙漠、美國猶太沙漠以及南極洲的一些沙漠等極端沙漠環(huán)境與火星上的環(huán)境十分相似。最近發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》期刊上的一篇研究中提到：通過研究智利阿塔卡馬沙漠環(huán)境中微生物的傳播方式發(fā)現(xiàn)，曾經(jīng)或現(xiàn)在存在于火星上的微生物可能通過風(fēng)沙運(yùn)輸，穿越到地球上，并找到合適的棲息地來繁衍生長。

智利阿塔卡馬沙漠 （圖片來源：必應(yīng)）

外星生命的尋找充滿希望

科學(xué)家們相信，極端微生物是地球留給人類獨(dú)特的生物資源和極其珍貴的科研素材。在極端微生物中發(fā)現(xiàn)的機(jī)理，將會(huì)成為人類在太空中尋找外星生命的理論依據(jù)。

雖然目前科學(xué)家們對于外星生命的尋找還處于最開始的探索階段，但隨著科技的進(jìn)步，以及極端微生物相關(guān)研究的發(fā)展，我們相信，科學(xué)家們會(huì)在宇宙尋找外星生命的研究上取得突破！

這不僅僅是人類對于未知世界的探索，更是為了幫助人類更加深刻地理解自身，及人類自身所處的環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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