再一次,我们在一个对于生活在这个星球上的大多数生物来说极其不适宜生存的环境中发现了生命。
加拿大北极地区的失锤泉水流经 600 米(1,970 英尺)深的永久冻土层,水位低于零度、含盐量高、几乎无氧,是地球上环境最恶劣的地方之一。 然而,即使在这里,生命也找到了出路。
科学家们发现微生物在从永久冻土层深处渗出的咸水中繁衍生息? 它可以提供可能在木卫二、土卫二或土卫二上发现的外星微生物生命的线索(如果有的话)。
外星环境中的生命很难被发现。 科学家认为,我们最好的选择之一可能是与最有可能存在生命的世界上的环境尽可能交叉的环境。
海洋世界如的卫星欧罗巴和土卫二的卫星土卫二似乎与火星这样的沙漠世界没有太多共同点,但我们可以大胆地猜测一些特征。
有证据表明,极冷、含盐的海洋可能潜伏在冰壳下面。欧罗巴和土卫二。 火星也可能有液态盐湖锁在其表面之下。 这些环境可能是高盐环境。 由于盐会降低水的冰点,因此它们的冰点也可能低于零。 而且它们的含氧量极有可能极低。
不久前,科学家发现证据表明火星南极冰盖下方可能存在高盐湖。 虽然这个发现是仍是热议话题,如果那里有湖泊,失锤泉就非常接近我们想象的样子。
溶解氧含量低于百万分之一、盐度约为 24%、温度约为 -5 摄氏度(23 华氏度)的水从永久冻土层深处渗透到地表。 想象一下尝试生活在其中。 如果没有重要的帮助,你就做不到。
但人们发现微生物生活在一些非常疯狂的地方。 鉴于它与火星上可能存在的湖泊相似,加拿大麦吉尔大学的微生物学家埃莉斯·马格努森和她的同事想看看失锤泉是否可能是其中之一。 虽然这并不容易。
失落之锤跳跃。 (艾丽丝·马格努森)
“我们花了几年时间研究沉积物,才能够成功检测到活跃的微生物群落,”马格努森解释说。
“环境的盐度会干扰微生物的提取和测序,因此当我们能够找到活跃微生物群落的证据时,这是一次非常令人满意的经历。”
下一步是粗略地描述微生物群落的特征。 为此,研究小组对样本中发现的遗传物质碎片进行了测序,将它们分类为属于各种已知微生物门的数十种微生物。
他们发现的大多数微生物对于科学来说都是全新的,并且具有特定的适应能力,使它们不仅能够在失锤泉这样的地方生存,而且能够繁衍生息。
“我们在失锤泉发现和描述的微生物令人惊讶,因为与其他微生物不同,它们不依赖有机物质或氧气生存,”微生物学家莱尔·怀特说麦吉尔大学的。
“相反,它们通过进食和呼吸简单的无机化合物生存,例如甲烷、硫化物、硫酸盐、一氧化碳和二氧化碳,所有这些都在火星上发现。
“它们还可以固定大气中的二氧化碳和氮气,所有这些都使它们高度适应在地球及其他地区的极端环境中生存和繁荣。”
这种新陈代谢被称为化能营养型,并且只在微生物中发现,至少在地球上,而且通常是在相当极端的环境中。 因此,如果火星上存在具有类似生存策略的生命,根据我们对地球和火星的了解,它的数量可能确实非常小。
该团队计划培养和研究微生物群落中一些最活跃的成员,以尝试更多地了解它们如何适应在如此恶劣的环境中茁壮成长。 这些信息可以帮助我们更好地了解此类生物体在火星等地方出现的可能性,研究人员说。
这就只剩下一个紧迫的问题:谁是那个在北极永久冻土层以下 600 米处失去锤子的可怜虫?
该团队的研究成果发表于ISME杂志。