对生命的追寻这并不容易。 这颗红色星球不仅难以到达，而且非常不适合我们所知的生命生存。
然而，地球上有一些地方可以向我们展示生命如何能够在火星上生存？ 即使不是现在，也会在地球 45 亿年历史的某个时刻发生。 你可能会想，像沙漠这样的地方，你是对的; 但火星上除了沙漠还有更多东西。
科学家们研究了以某种方式在地球上最荒凉的地方之一生存的微生物：哥斯达黎加火山口的一个炎热、有毒的酸性湖泊。 这些极端微生物适应其恶劣环境的方式可以向我们展示微生物如何曾经生活在更年轻、更潮湿、火山更多的火星上。
“我们的主要发现之一是，在这个极端的火山湖中，我们只检测到了几种微生物，但它们的生存方式却多种多样。”天体生物学家贾斯汀·王说科罗拉多大学博尔德分校。
“我们相信，它们是通过在火山喷发时在湖的边缘生存来做到这一点的。此时拥有相对广泛的基因会很有用。”
该湖被称为 Laguna Caliente（字面意思是“热湖”），坐落在活跃火山的火山口中。波阿斯火山在哥斯达黎加。 它是世界上酸性最强的湖泊之一，湖底漂浮着一层液态硫磺，经常在当地产生酸性雨和雾。 此外，水中还含有有毒金属。 它并不完全充满生机。
尽管如此，它也并非完全无人居住。 2013年，科罗拉多大学博尔德分校领导的一个研究小组发现，单一种类的微生物是在湖中生存的，属于嗜酸菌，或“酸性爱好者”，它们被发现生活在酸性环境中，并且有许多允许它们这样做的基因。
波阿斯火山持续隆隆作响，并于 2017 年爆发了喷发。 当然，一组研究人员决定重新访问卡连特湖，看看持续的火山活动可能如何影响他们在 2013 年发现的微生物群落，特别是因为火山喷发有可能使湖泊消毒。
研究人员从湖泊、硫块和湖底沉积物中采集样本，并对它们进行基因测序和宏基因组“鸟枪”测序，以识别可能潜伏在其中的任何生物体。 令人惊讶的是，不仅是嗜酸菌仍然存在，还有少量其他微生物物种。
嗜酸菌是居住在该湖中的优势物种，但所有物种都具有显着的生存适应能力。 研究小组发现，这些细菌具有可能具有耐酸性的基因，以及耐热基因？ 在达到沸腾温度的环境中至关重要。
此外，这些生物体具有大量基因，使它们能够代谢可能对其他人有毒的各种物质。 这些物质包括硫、铁和砷。 他们也有基因碳固定，它允许植物将碳转化为有机化合物； 似乎能够加工简单和复杂的糖，以及生物塑料颗粒，这些颗粒可以在能源和碳匮乏的时期使用。
“我们预计会发现很多基因，但考虑到该湖的生物多样性较低，我们没想到会有这么多基因，”王说。 “这真是令人惊讶，但绝对是优雅的。这就是生命适应活火山口湖的方式，这是有道理的。”
天体生物学家对热液环境越来越感兴趣。 在这些极端地方繁衍生息的生物体通常不依赖阳光生存，而是利用化学反应来产生能量。 这意味着他们可以为远离太阳的其他地方可能发现的生态系统提供一个模拟，例如隐藏的海洋冰卫星。和。
但科学家们还相信，地球上的生命可能起源于深层热液环境，因为它可以安全地免受年轻太阳强烈的紫外线辐射，同时又包含所有的元素。生命火花所必需的成分。 也许当火星还年轻的时候，更湿润， 和更多火山活跃，那里的热液环境也可能引发生命。
“我们的研究为火星热液环境中‘地球生命’如何存在提供了一个框架，”王说。
“但是火星上是否曾经存在过生命，以及它是否类似于我们这里的微生物仍然是一个大问题。我们希望我们的研究能够引导人们优先考虑在这些环境中寻找生命迹象。”
该团队的研究成果发表于天体生物学前沿。
