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全新火星生命檢測法:或證宇宙中我們並不孤單

德國的一組研究人員提出了一種在外星世界搜尋生命的新方法,他們認為該方法可應用於未來的火星任務。對人類而言,在其他行星上發現生命將是一項足以改變世界的重大發現。然而,實際探測生命並非易事。美國國家航空航天局(NASA)送往火星的探測車配備了用於搜尋地表岩石中生命跡象的裝置。

新南威爾士大學悉尼分校的微生物學教授貝琳達·法拉利在《對話》雜誌的一篇文章中解釋道:『不過,目前探測車的裝置在火星上可能無法探測到生命。在生物量如此稀少的樣本中,我們會運用高度靈敏的實驗室方法來檢測微生物生命,包括基因測序和利用顯微鏡分析來觀察細胞。雖然用於野外基因組測序的原型裝置正在研發中,但它們目前還不具備檢測低生物量樣本所需的靈敏度。』

在一項新研究中,研究人員提出了一種在火星及其他星球原位探測生命跡象的方法,重點聚焦於微生物的運動性。研究團隊在研究中解釋道:『微生物的運動性,即微生物依靠自身動力進行的定向運動,可透過顯微鏡技術與隨機的布朗運動清晰區分開來,因此它是生命的一個顯著生物特徵。鑑於運動性在地球上已多次獨立進化,它或許也是外星生命的一個基本特徵,可在資源匱乏的環境中用於探測生命。』

在地球上,檢測微生物的運動性或許相對容易,但在遙遠的外星行星上就沒那麼簡單了。不過,研究團隊測試了一種刺激微生物運動的方法。假設運動性是生命的普遍特徵,這可能是在火星上初步檢測生命的一種方式。柏林工業大學的研究員馬克斯·裡克勒斯在一份宣告中表示:『我們測試了三種微生物——兩種細菌和一種古菌,發現它們都會朝著一種名為L - 絲氨酸的化學物質移動。這種被稱為趨化性的運動,可能是生命存在的有力指標,能為未來在火星或其他行星上尋找生物的太空任務提供指引。』

研究團隊選擇的這三種微生物因其頑強的生命力而入選,它們能在地球上與火星環境最為接近的極端環境中存活。枯草芽孢桿菌是一種自然棲息於土壤和人體腸道中的細菌,因其能承受高達100°C(212°F)的溫度而被選中;南極假交替單胞菌則因其能在南極海域的寒冷溫度下茁壯成長而入選;該研究中的古菌——沃氏嗜鹽富饒菌,因其能在像死海這樣的高鹽環境中生存而被選中。裡克勒斯解釋道:『特別是沃氏嗜鹽富饒菌的運用,拓寬了利用基於趨化性的方法可檢測的潛在生命形式的範圍,即便已知一些古菌擁有趨化系統。由於沃氏嗜鹽富饒菌能在極端高鹽環境中蓬勃生長,它可能是我們在火星上可能發現的生命型別的一個很好的模型。』

研究的這三種微生物都被L - 絲氨酸所吸引,這表明這可能是一種尋找生命跡象的有效方法。為簡化檢測過程,研究團隊使用了帶有兩個由薄膜隔開的小室的載玻片,樣本置於一個小室,L - 絲氨酸放在另一個小室。裡克勒斯說:『如果微生物是活的且能夠移動,它們就會穿過薄膜遊向L - 絲氨酸。這種方法簡單、經濟,而且無需強大的計算機來分析結果。』

然而,要在其他行星上實施這一方法仍頗具挑戰,如果我們想用它來探測其他星球上的生命跡象,還需要進一步完善。裡克勒斯補充道:『這種方法可以讓生命檢測變得更便宜、更快速,有助於未來的任務用更少的資源取得更多成果。它可能是未來火星任務中尋找生命的一種簡單方法,也是直接觀察微生物運動技術的一個有益補充。』該研究成果已發表在《天文學與空間科學前沿》雜誌上。