细菌|细菌如何在太空中存活数年?形成厚厚的凝结块

细菌|细菌如何在太空中存活数年?形成厚厚的凝结块
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“希望号”实验舱是国际空间站的一部分 , 这项为期3年的实验就是在这里进行的
新浪科技讯 北京时间8月27日消息 , 据国外媒体报道 , 一项新研究表明 , 一种耐寒细菌能够在严酷的太空环境中存活很长一段时间 , 但前提是它们必须形成一团厚厚的凝结物 。 这一发现可能会为胚种论(panspermia)提供支持 。 胚种论又称泛种论 , 是一种假说 , 猜想宇宙中存在着各种形态的微生物 , 通过陨星、小行星与彗星散播 , 并可能在地球上孕育了生命 。
抗辐射奇异球菌(Deinococcus radiodurans)是一种嗜极微生物 , 能够在低温、电离辐射、紫外线和脱水条件下生存 。 一项新研究表明 , 这种细菌还能在太空的恶劣环境下生存 。
在国际空间站外的一个面板上 , 研究人员取下了干燥的抗辐射奇异球菌样品 , 发现这些样品在太空中放了3年之后 , 竟然又“复活”了 。 不过需要指出的是 , 这些幸存下来的细菌此前形成了一团厚厚的凝结物 。
研究团队发现 , 一些细菌在聚集成团时 , 便具备了在太空中长时间存活的条件 。 因此这支持了泛种论假说 , 即微生物生命可以在外星球上扎根 。 这项新研究也提到了一种可能涉及地球和火星的胚种论场景 , 即两颗行星中任意一颗都有机会将生命散播到另一颗行星上(尽管公平地说 , 我们仍然不知道火星是否曾经适合生存) 。
早在2008年 , 科学家就利用飞机和气球探测并记录了飘浮在高层大气中的微生物 。 他们在在距离地表12千米的高空发现了抗辐射奇异球菌 , 这也是吉尼斯世界纪录中最具抗辐射能力的微生物 。 在地球对流层上层确认了这种细菌后 , 山岸明彦自然而然地想要了解它们在严酷的太空环境中会如何生存 。
细菌|细菌如何在太空中存活数年?形成厚厚的凝结块
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日本宇航员油井龟美也(Kimiya Yui)正在为细菌的太空暴露实验做准备
在研究小组的实验设计中 , 细菌样品被放在国际空间站外的暴露实验舱 , 在太空中暴露1、2、3年的时间 。 这样的设计可以使研究人员绘制出一条生存曲线 , 并估计细菌在较长一段时间内的生存能力 。 该实验于2015年至2018年在国际空间站上的日本实验舱“希望号”(Kibo)上进行 , 研究人员将不同厚度的细菌凝结块暴露在空间中 。
实验结果显示 , 所有厚度超过0.5毫米的凝结块在太空暴露3年后都存活了下来 。 研究人员指出 , 位于凝结块外表面的细菌被杀死 , 但它们为下方脱水的细菌提供了一个保护性外壳 。
在对所有3个样品组的存活数据进行分析后 , 研究人员估计 , 直径大于1毫米的细菌团或许能够在外太空存活长达8年 , 而更厚的凝结块在任何环境下都可能存活15到45年 。
抗辐射奇异球菌是如何在如此恶劣的条件下生存的呢?这是因为“它们具有多个基因组副本 , 而且有很强的DNA损伤修复能力” 。 一旦补充水分 , 这些细菌就会修复受损的DNA并继续生长 。
尽管抗辐射奇异球菌是一种已知的嗜极微生物 , 但这项新发现还是为细菌在太空中的生存提供了很好的参考 。 该研究表明 , 在适当的保护下 , 某些细菌可以在外太空长期存活 。 这种保护可以是凝结物的形式 , 甚至可以埋藏在岩石之中 。
这项新研究令人兴奋 , 但还需要大量的工作 , 从理论上 , 微生物可以存活足够长的时间来完成地球到火星的旅行 。 物体从火星到地球的平均时间大约是数千万年 , 然而 , 在最短的轨道上只需要几个月或几年 , 尽管概率非常低 。
因此 , 尽管微生物搭便车快速到达火星是可能的 , 但可能性很小 。 这些嗜极微生物或许能在太空中存活45年以上 , 但它们是否能存活数百万年仍是一个悬而未决的问题 。 在星际传播和向火星传播的过程中 , 几乎肯定需要如此漫长的时间 。


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