隱于地殼深處的微小生命體，卻能解開外星生命之迷！

古老的地下水能解開外星生命之謎

困于地表之下幾十億年的水可能持有解開外星生命之謎的鑰匙

困于阿爾卑斯山脈深處的古老水資源含有可能和其他星球十分相像的微生物。

（圖片來源：貝德雷托實驗室/蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院）

在阿爾卑斯山脈深處，一名研究人員正在尋找可能與其他星球上的生命一樣的生命。

貝德雷托隧道是一條廢棄的通道，這條鐵路隧道位于瑞士阿爾卑斯山雄偉的圣戈塔德山脈下。在這個高聳的花崗巖塊的深處，地質(zhì)生物學(xué)家卡拉馬格納博斯科（Cara Magnabosco）收集了數(shù)百萬年來未見天日的水樣。

在這些樣本中，馬格納博斯科 （Magnabosco）尋找的古代微生物與在地球表面發(fā)現(xiàn)的有很大不同。

這些微生物與當(dāng)今大多數(shù)生命不同，它們不需要氧氣就能存活，這使科學(xué)家們相信，它們可能看起來很像35億年前地球大氣中氧氣很少時，首次出現(xiàn)在我們星球上的那些微生物。馬格納博斯科所探尋的不只是地球上生命的早期情況。她認(rèn)為，這些居住在潮濕黑暗山區(qū)中的居民可以讓她了解火星或被冰雪覆蓋的土星和木星的衛(wèi)星等太陽系中其他天體上的生命，以及如何尋找到這些生命。（她認(rèn)為，這些居住在潮濕黑暗山區(qū)中的居民可以讓她了解太陽系中其他天體上的生命，如火星或被冰雪覆蓋的土星和木星的衛(wèi)星，等并告訴她如何尋找到這些生命。）

生命的特征

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）地質(zhì)生物學(xué)教授馬格納博斯科在接受空間官網(wǎng)采訪時說道："從本質(zhì)上講，我們想了解的是一個沒有生命的星球的產(chǎn)物是什么，比如水-巖反應(yīng)，并將其與存在生命的星球所具有的特征作比較。"我們可以到地下對此展開研究。我們可以到無生命之處研究那些產(chǎn)物，然后研究有生命時這些產(chǎn)物如何變化。"這些變化可能幾乎難以察覺。例如，科學(xué)家們知道，生物體會產(chǎn)生甲烷，但許多地質(zhì)過程也能產(chǎn)生甲烷。而生命所產(chǎn)生的甲烷可能看起來與純地質(zhì)氣體甲烷不同。

它可能包含不同的同位素，即同一化學(xué)元素的不同形式，這些同位素原子核中的中子數(shù)量不同?？茖W(xué)家們認(rèn)為，學(xué)習(xí)區(qū)分地球上的這些同位素差異將有助于他們開發(fā)工具和技術(shù)，來對太陽系其他星體做相同研究。不僅是甲烷可以揭開一顆行星或衛(wèi)星的秘密。馬格納博斯科說，還有一系列科學(xué)家感興趣的化學(xué)元素，包括碳、氫、氮、氧、磷和硫等。

馬格納博斯科說："盡管人們對甲烷已經(jīng)進(jìn)行了非常細(xì)致的研究，但是，比如硫酸鹽，對于這些極端環(huán)境中的微生物學(xué)來說，其意義也是十分重大的。"不僅如此，還有像硝酸鹽和氨，這些都是地球上的生命一直在使用的物質(zhì)，它們是生命循環(huán)的關(guān)鍵元素。"

古老的水

馬格納博斯科在其中尋找微生物的水，乍一看可能就像從水龍頭流出的水或從天而降的雨。但敏感的科學(xué)儀器顯示，這種液體實際上非常不同。這種古老的水被地質(zhì)斷層和裂縫困在地球表面以下數(shù)英里，它比深度遠(yuǎn)低于此的水所含鹽度更大，溶解的氧氣更少。另一方面，科學(xué)家可以在這些地下樣本中檢測到更多的氫和甲烷。從貝德雷托隧道墻壁上滴下的水不超過3億年，但在世界其他地方，如加拿大和南非，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了更深的礦藏，其年齡高達(dá)10億年。自地球有生命存在起至今，四分之一以上的時間里，被困在這種水域中的微生物一直在進(jìn)化，而且是在未與地球表面接觸的情況下進(jìn)行的。

"我們在這種水里看到的是，隨著時間的推移，細(xì)胞數(shù)量正在下降。微生物種群的規(guī)模正在減小，"馬格納博斯科說。"在這種古老的水中，每毫升的[活]細(xì)胞數(shù)量可能比我們在海洋中看到的少幾萬倍。"由于太陽系中其他天體的條件不太可能易于任何生命體生存，因此，地質(zhì)生物學(xué)家希望能通過了解生命是如何在地殼下幾乎毫無生存性的情況下存活的，來了解在其他天體上的什么地方以及如何尋找生命的跡象。"我們想了解這些生物是如何到達(dá)那里的，它們是如何進(jìn)化的，又是如何繼續(xù)生存的，"馬格納博斯科說。"它們已與地表隔絕了很長時間，始終沒有通過光合作用吸收任何物質(zhì)或氧氣。"

共同的祖先

然而，研究人員發(fā)現(xiàn)，那些居于地殼深處的生物和每日享受日光的微生物相比，并非完全不同。它們由類型相似的蛋白質(zhì)組成，事實上，它們的DNA與地面上的微生物十分相似，以至于科學(xué)家們非常肯定，這些地下生物一定是地表微生物的遠(yuǎn)房表親。"下一個我們要解決的大問題是找到這些生物的共同祖先來自哪里，"馬格納博斯科說。"它們最初的祖先是某種后來遷往地面的地下生物，還是后來遷往地下的某種地面生物？"

不管這個問題的答案是什么，馬格納博斯科認(rèn)為，與地球表面演變更迅速的生命形式相比，地下居民和那些遙遠(yuǎn)的祖先要相似得多。盡管幾十億年來，地下世界幾乎沒有變化，這使微生物能夠輕松進(jìn)入可預(yù)測的生存狀態(tài)，但是由于地表條件多次發(fā)生變化，生物體必須適應(yīng)和進(jìn)化。

"馬格納博斯科說："那絕對是一個已經(jīng)存在幾十億年的棲息地。那里正在發(fā)生并促進(jìn)生物體生存的條件及反應(yīng)，在相當(dāng)長的一段時間里是相對一致的，這與地球表面的情況十分不同。在地面上，我們不僅見證了數(shù)十億年來氧氣濃度發(fā)生的巨變，還發(fā)現(xiàn)海洋中的化學(xué)成分和地表營養(yǎng)供應(yīng)也發(fā)生了變化。"微生物可能確實存在于太陽系的其他地方有待發(fā)現(xiàn)。同時，事實證明，一直以來我們確實有一些外星鄰居，而且近在咫尺。

BY: Tereza Pultarova

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