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Astrophysics:实验证明熔岩微生物可以在火星表面生存

2011/12/21 来源:搜狐
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导读
美国科学家最近收集了接近冰点的熔岩管内部的微生物样本。进一步分析发现,微生物可以在极为类似火星的环境中生长旺盛。这项研究再次证实火星上存在生命的可能性。

据国外媒体12月19日报道,美国科学家最近收集了接近冰点的熔岩管内部的微生物样本。进一步分析发现,微生物可以在极为类似火星的环境中生长旺盛。这项研究再次证实火星上存在生命的可能性。研究报告发表在最新一期的《天体物理学》杂志上。

美国俄勒冈州立大学的科学家在俄勒冈州喀斯喀特山脉进行探险时,在5000英尺(约合1524米)高的纽贝里火山口发现了大量熔岩管,并在熔岩管向下100英尺(约合30米)深的位置发现了许多微生物。研究小组对熔岩管微生物的研究发现,该微生物可在温度极低、氧气极少的环境中生存。在熔岩管附近,有机食物相当缺乏,在这种特殊情况下,微生物就从冰里汲取养分,它们只能吃氧化过的岩石,氧化反应后岩石中的铁元素变得可食。这意味着这种微生物具有超强的适应能力,它们有可能在火星和太阳系中的其它星球上也能生长繁盛。此项研究报告的作者之一、俄勒冈州立大学的博士研究生艾米-史密斯(Amy Smith)解释:“其实这种微生物是地球上的最常见的细菌种类之一。在山洞里,你可以找到它的亲属,甚至你的皮肤上,在海洋底部的任何地方都能找到它们。在这种情况下,由于它们独特的适应能力,使它们能够在类似火星的环境中生存和成长。”

此项研究再次证实火星上有可能存在生命,这个红色星球在数十亿年的时期内的可居住性发展,并在其表面曾经存在液态水。因此,许多人相信生命有足够的时间在火星上出现。在过去几年进行的研究表明,把微生物放在由矿物岩石、橄榄石、火山岩石组成的岩石环境里,把温度调到接近冰点,又把氧气含量调至最低,经过一段时间观察后,绝大多数细菌都出乎意料地活了下来。而且它们还能承受火热的大气层。

微生物还可以转为消耗有机物质,如熔岩管内冰里的糖分,这意味着橄榄石铁的氧化是一个渐进的适应恶劣环境的过程。合著者之一、俄勒冈州立大学海洋与大气科学学院的教授马丁-菲斯克(MartinFisk)说:“这种反应,涉及火山岩石中常见的矿物。火山岩直接暴露在空气和较温暖的温度中,大气中的氧气会使铁氧化,微生物可以食用它。


Olivine-Respiring Bacteria Isolated from the Rock-Ice Interface in a Lava-Tube Cave, a Mars Analogue Environment

Popa, Radu  Smith, Amy  Popa, Rodica Boone, Jane  Fisk, Martin R.

The boundary between ice and basalt on Earth is an analog for some near-surface environments of Mars. We investigated neutrophilic iron-oxidizing microorganisms from the basalt-ice interface in a lava tube from the Oregon Cascades with perennial ice. One of the isolates (Pseudomonas sp. HerB) can use ferrous iron Fe(II) from the igneous mineral olivine as an electron donor and O₂ as an electron acceptor. The optimum growth temperature is ~12-14°C, but growth also occurs at 5°C. Bicarbonate is a facultative source of carbon. Growth of Pseudomonas sp. HerB as a chemolithotrophic iron oxidizer with olivine as the source of energy is favored in low O₂ conditions (e.g., 1.6 % O₂). Most likely, microbial oxidation of olivine near pH 7 requires low O₂ to offset the abiotic oxidation of iron. The metabolic capabilities of this bacterium would allow it to live in near-surface, icy, volcanic environments of Mars in the present or recent geological past, and make this type of physiology a prime candidate in the search for life on Mars.

文献链接http://www.biodiscover.com/news/microbiology/library/10528.html

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