细菌在浓盐水中也能生存,火星找到外星生命仍有望

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一支跨大西洋科学家小组最新研究表明,细菌助于幸存于火星、土卫二、木卫二、冥王星等星球上的盐水化学物中。这将为未来发现神秘地外生命带来希望!

近年来,科学家在木卫二发现皮层羽流和地下海洋,在火星皮层发现有机物质,在土卫二海洋中发现热液喷口的趋于稳定性,这似乎使人类距离发现地外生命更近一步。就是 的地外生命须要承受极端环境,已经 研究表明还都可否 种类细菌都可不须要存活在极端条件。

系内远离太阳的星球的液态海洋冰点非常低,肯能化学物质和盐可不须要起到冷冻剂的作用,还都可否 还都可否 微生物应当生活在温度适宜、生命元素充沛的环境中。为了研究微生物生存能力参数,来自柏林工业大学、塔夫斯大学、伦敦帝国理工学院和华盛顿大学的研究人员使用Planococcus halocryophilus细菌进行了测试实验,累似 细菌生活在北极永久冻土带。

我们都都将细菌放置在钠、镁、氧化钙混合物及其高氯酸盐溶液中,高氯酸盐是累似 化学化合物,助于火星夏季皮层维持液态水。研究报告作者、柏林科技大学天文和天体物理中心雅各布·海因茨(Jacob Heinz)称,我们都都的研究已扩大超越了传统的氯化钠,肯能火星上有更多的化学物质。

高氯酸盐对生命有毒

肯能高氯酸盐在高浓度下是有毒的,研究人员希望取舍不是高氯酸盐会抑制细菌生存,以及高氯酸盐的数量和浓度等级会抑制细菌生存能力。事实上,高氯酸盐中细菌幸存率远低于其它所有溶液,尽管在零下80摄氏度的低温条件下,细菌存活率会略高还都可否 。

海因茨解释称,最低冰点降低——溶质将降低溶液溶解温度,高氯酸盐占溶液总质量的80%,这比其它氯化物冰点降低浓度要高出还都可否 。考虑到它的毒性,细菌在高氯酸盐溶液中的低存活率暂且令人感到惊讶。

这不原应着火星不再支持微生物存活?海因茨指出,生命仍有肯能存活在火星。高氯酸盐的趋于稳定暂且排除火星肯能其它星球上趋于稳定生命,百分之十浓度的高氯酸盐溶液中细菌仍然可不须要生长存活,火星皮层土壤高氯酸盐浓度严重不足1%,还都可否 海因茨表示,溶液中盐浓度与土壤中盐浓度不同。

适应生存

甲烷气体高氯酸盐溶液可不须要被稀释,从而增加细菌生存能力,还都可否 须要保持浓度与温度的平衡性。美国亚利桑那州立大学地球与空间探索分院博士生特丽萨·费希尔(Theresa Fisher)关注微生物生态学和行星可居住性研究,她表示,这项研究结果暂且能排除细菌在火星上存活的肯能性,事实上,火星皮层肯能孕育微生物。

特丽萨在接受《天体生物学》杂志记者采访时表示,像智利阿塔卡马沙漠(世界上最干燥环境)和南极偏离 地区的高氯酸盐含量相对较高。我非常惊奇,肯能微生物并未进化出形成防止有毒物质的土依据肯能怎样才能?

通常状况下,较寒冷温度助于了微生物的生存能力,还都可否 温度条件并也有“通用型”因素——微生物种类和联 学溶液成分将决定微生物生存能力的“最佳点”。研究人员发现氯化钠溶液(NaCl)中的细菌在室温条件下相当于两周内就会死亡。在4摄氏度条件下,细菌存活率将增强,一旦温度达到零下15摄氏度,几乎所有的细菌都存活下来。氯化钠溶液的冰点(零下21摄氏度)高于其它盐类物质,镁溶液和氯化钙溶液中的细菌在零下80摄氏度存活率非常高。

海因茨说:“这暂且奇怪,肯能所有化学反应,包括杀死细菌的反应,在低温条件下都进行得较缓慢。还都可否 在高氯酸盐溶液较低温度条件下,细菌幸存率暂且会增强2个,而在氯化钙溶液中较低温度条件下,细菌幸存率可不须要显著增强。”

结果表明,另外累似 传统盐水溶液的细菌存活率也各不相同。在4-25摄氏度条件下,氯化钙(CaCl2)溶液中的细菌存活率低于氯化钠(NaCl)和氯化镁(MgCl2)溶液,还都可否 温度进一步降低,将提高这累似 溶液中细菌的存活率。

研究人员对哪此细菌进行了多次冷冻/融解循环实验,温度范围在25-80摄氏度之间。海因茨表示,土依据火星皮层不同位置,将经历还都可否 显著的皮层温度变化,以及昼夜和季节性变化。火星皮层平均温度相当于是零下80摄氏度,两极的温度下降至零下125摄氏度。还都可否 ,细菌为了生存下来,须要承受极端温度波动变化。

一般来讲,含盐溶液可不须要增强冷冻/融解过程中细菌存活率。特丽萨说:“细菌在承压状况下会趋于稳定休克状况,它们制造特定的蛋白质,帮助它们调整、生存和应对有害环境。”加进10%浓度的氯化钠会使微生物死亡率从20%降至7%,并增加冻融循环次数,使细菌数量可维持在70-80个之间。当细菌应对极端环境趋于稳定休克状况时,助于制造稳定的蛋白质,还都可否 细菌仅能制造一定数量的“休克蛋白质”。

对于细菌在3种不同溶液(氯化钠、氯化镁和氯化钙)中的存活率,一般而言,温度越低,它们存活的时间就越长。

生存与发展

实在这项研究提供了外星微生物存活的肯能性,还都可否 海因茨强调了细菌生存和繁荣发展之间的区别。细菌在还都可否 条件下生存,暂且原应着它们真实在生长,目前他正在进行另一项研究工作,取舍不同温度条件下,不同盐浓度环境对细菌繁殖的影响程度。

特丽萨肯定地说:“生存与发展具有明确的差别,还都可否 生命仍然令我们都都感到惊奇,还都可否 细菌不仅能在低温条件下生存,还都可否 还可不须要进行新陈代谢和繁殖后代。我们都都应当尽肯能公正地提出假设条件,取舍微生物须要哪此条件助于茁壮成长,而也有仅存活下来。”

科学家探索不同浓度和温度的各种盐溶液,将助于科学家聚焦搜寻生命形式,肯能相当于不排除生命存活的肯能性,累似 :微生物幸趋于稳定有毒高氯酸盐溶液中。

一并,其它的变量因素也影响着生命探索发现,累似 :细菌有能力抵御辐射肯能极端大气压。甚至还都可否 细菌还有还都可否 我们都都未发现的重要因素,但随着偏离 研究的开展,我们都都将获得更多的重要线索。