目前地球存在的生物，哪個都不能直接在火星上生存。

所謂火星是最接近地球的行星，是指體積，與太陽距離，公轉自轉等方面。而具體火星上的環境與地球還是有很大差別的。例如火星大氣中主要是二氧化碳，氧氣很少，而地球的大氣中氧氣是主要成分。另外火星的溫度也比地球要冷的多，可到零下90度。除此以外，火星上目前也沒有發現有液態水。而這些是生物生存的必要條件。

當然，地球上有一些生命力特別頑強的生物，能在南極，火山口等極限環境中生存。水熊是地球上已知生命力最強的生物，可以在沒有防護措施的條件下在外太空生存，在喜馬拉雅山脈、溫泉、南極和深海都能生存。但即便是這種生物在火星上也無法感動長時間生存的，因為它也同樣需要水和食物。

地球上有氧氣圈，氧氣供絕大多數生物的生存，不需要氧氣的微生物如果能熬過不同星球的環境氣候問題應該能生存下來的，

然後如果先派無人機器人建造好了小型生態圈，還是能去火星旅遊的，問題我們是見不到了

這個問題看似沒有意義的問題卻有著很深的含義。地球生物現在固然不能在火星生存，然而億萬年前，地球生命起源很可能就是來自火星，當火星文明將要滅亡，他們來到了地球。現在要回去，改造火星了。

這個問題確實是一個非常實際的問題。未來我們要登入火星，可面對其上的惡略環境我們只能藏在高科技裝置下的。除非在很久之後航天技術非常成熟了，我們把火星環境改造了。而如果說現今天有哪個物種可以在火星環境生存的話，目前的答案肯定是還沒有發現這樣的生活的，因為火星的環境實在太苛刻了，而我們地球上就算是嗜極生物，在目前的承受極限下也難說可以在火星環境生存。因為火星的大氣過濾不掉來自宇宙的有害射線，而我們地球上是絕對沒有哪裡有這種地域的，所以地球上沒有可以承受的了宇宙有害射線的生物。而對於生物更大的挑戰則是土壤中的高氯酸鹽，雖然說地球上也在實驗室裡實驗過許多可以適應高濃度高氯酸鹽的微生物，但是我們仍然是在實驗室的環境下發現的。那也適應不了火星上的濃度哦。而且我們探索地外環境是在可能發現地外生物的動機下進行的。所以如果我們隨便對火星環境投放地球生物，在未來我們就很難了解那些生物是火星本土的還是我們扔上去的呢，所以我們要一邊採取對火星環境的模擬生物實驗，但又不能夠破壞他的本土環境的。火星的環境比地球上的任何一個惡掠環境都殘酷的多了。所以至少目前沒有發現過地球上的哪個生物物種可以暴露在火星環境下生存的。

多年以來，科學家們一直在嘗試對生命在我們自己星球上的起源進行理論化，以便預測在其他宜居星球中生命可以如何生存。研究人員對生活在“極端”環境中的微生物尤其感興趣，因為其中一些微生物被認為代表了地球上最古老的生命形式。這些古老的高度專業化的生物被稱為“極端微生物”，被認為能夠在惡劣的條件下快速生長，因此是在其他行星上可以生存的地球生命的有力候選者。火星則是人類成功探索的第一顆“其它行星”。

上圖：火星隕石中的疑似微生物化石（A）跟地球岩石中的微生物化石對比。

不少研究人員一直在研究極端微生物，並將它們暴露在類似於火星的環境中，以觀察它們的健康狀況。他們尤其想了解兩種產甲烷菌是否能承受火星的凍融迴圈。

產甲烷菌是古細菌域中的微生物，該域與細菌域是截然分離的另一個生物域。實際上這些產甲烷菌就是造成反芻動物中的甲烷和人類腸胃氣脹的因素之一。產甲烷菌是產生甲烷的厭氧生物，其中一些利用氫氣將二氧化碳還原為甲烷。

由於這些生物是厭氧並且是非光合作用的，因此一些科學家認為它們可能是火星生命的理想候選者，尤其是它們可能存在於地下環境中。

為了測試它們在類似火星條件下的生存能力，科學家將福爾摩斯氏桿菌和狼毒桿菌暴露於遠低於這些生物理想生長溫度（分別為37 o C和55 o C）的火星凍融迴圈。這些生物實際上都是嗜熱菌，它們都是在相對較高的溫度下茁壯成長的極端微生物。科學家們發現，這兩個物種都在實驗室中火星般的溫度範圍中倖存下來。火星上的低溫抑制了它們的生長，但它們得以倖存，一旦它們回到溫暖的溫度範圍，它們便能夠再次生長和代謝。

火星一晝夜的溫度的範圍大致在零下-90攝氏度到27攝氏度之間。如果現在火星上存在任何生命，那麼它至少必須能夠在該溫度範圍內生存。長期冷凍/解凍迴圈後，這兩種產甲烷菌的存活率表明，產甲烷菌有可能棲息在火星的地下。

早在2004年，就在火星大氣層中發現了甲烷。有研究者認為，產甲烷菌可能是甲烷的來源，並且自90年代以來就有人一直在研究這些生物抵禦類似火星的條件的能力。

當然，僅僅因為這些生物可以在如此劇烈的溫度範圍內生存，就不一定意味著產甲烷菌可以在火星上生存。因為實際情況比這要複雜一點。除這些溫度外，火星上的生存條件還很複雜，例如更強烈的宇宙射線輻射（火星大氣很稀薄，且沒有地磁場保護）。

什麼樣的生物能夠在火星上生存？

我們基本上可以認為，火星上如果存在任何生命那應該肯定都是微生物，但除非進行實證研究，我們無法確定這些猜測。不過，透過深入研究地球上一些最怪異的生物，我們可以篩選具備這些條件的生物才能在火星上生存：

嗜冷耐鹽鹼的微生物

根據NASA的說法，液態水在火星表面間歇性流動的“迄今最強有力的證據”來自一項新的光譜分析，該分析發現了火星隕石坑壁上流動條紋中的水合高氯酸鹽。將鹽溶解在水中是防止其在低於零溫度的溫度下凍結的最佳方法之一，而高氯酸鹽由氯和與其他各種原子鍵合的氧組成，其作用比大多數鹽更好。已知某些高氯酸鹽會阻止液體在低至-94華氏度（-70攝氏度）的溫度下凍結。

火星上加尼·克雷特（Garni Crater）隕石坑的巖壁上散發著深色的細條紋，被稱為“反覆出現的斜坡線”。這些條紋被認為是現代火星上液態水的有力證據。

上圖：火星上的“反覆出現的斜坡線”的季節變化。

因此，人們認為在火星上，鹽水會偶爾流下隕石坑壁，並在蒸發到稀薄的大氣層時沉積出鹽條紋。水是否起源於地下儲層，或者高氯酸鹽實際上是從空氣中吸取水蒸氣仍有待觀察。

現在，在我們深入瞭解生物推測之前，必須牢記這些鹽水的存在對於任何生命週期都可能太極端。地球上的類似鹽水坑太鹽度太高了，讓生命無法生存，最著名的是南極洲的“唐璜池塘”。這種火星上的鹽水池甚至比唐璜池塘中的氯化鈣鹽水的鹽度更高。

儘管如此，這些鹽水仍然是我們開始想象火星上可能存在生命可以存活的棲息地型別的好地方。那麼，什麼樣的生命形式可以生活在非常寒冷、鹽度非常高的水中呢？

多年來，科學家在地球上發現了各種各樣的嗜鹽和嗜冷微生物。最近，我們甚至發現了一些嗜冷嗜鹽菌，它們在南極湖泊或夾在冰川冰蓋中的鹽水液體脈絡中茁壯成長。儘管學者已經提出了針對這些生物體的溫度和鹽度限制，但對於細胞分裂的基本限制為-12ºC，對於基本代謝功能的限制為-20ºC。一種名為psychrohalophile，Psychromonas ingrahamii的微生物生長在溫度低至-23ºC和高達20％的鹽濃度的環境中生活。

上圖：南極維達湖冰冷鹽水通道中細菌細胞的掃描電子顯微鏡照片。

在這種環境中地球上的微生物如何生存？為了避免像鹽堆中的肉塊一樣變幹，嗜鹽菌會主動將鹽份吸入細胞內。細胞內的液體鹽度太高會使滲透梯度朝內（例如，水流入細胞，而不是流出細胞），但是它還具有確保細胞不會凍結成固體的額外功能，一旦凍結這將使新陳代謝變得非常不可能。

上圖：嗜冷菌的生理適應性。

除了鹽分平衡外，許多其他適應方法還可以幫助嗜冷者在寒冷中生存。嗜冷細胞膜往往富含不飽和脂肪酸，並且含有特別的轉運蛋白，用於將物質運入和運出細胞。它們的酶在結構上更靈活。這些小生物中的一些甚至會產生抗凍蛋白，這有助於限制其細胞內冰晶的生長。

最後，遺傳學分析表明，嗜冷菌傾向於攜帶大量的“移動DNA元件”，即編碼冷適應性狀的基因，可以在微生物之間交換。如果您是南極鹽水中的嗜冷細菌但缺少某種對生存至關重要的蛋白質，那麼您也許就可以從鄰居那裡獲得相關的遺傳“黑科技”。

耐毒和耐輻射的微生物

地球上嗜鹽菌的適應暗示了在火星可能的生存策略。但是，火星上的任何生命形式都必須克服其他一些巨大挑戰。首先，是缺少臭氧層的火星整天都象會經過整天的紫外線殺菌消毒。到目前為止，我們已經發現了火星鹽水中鹽的實際性質。高氯酸鹽是高度腐蝕性的化合物，對地球上的大多數生物都是有毒的。

基本上，我們送往火星的微生物必須克服火星是充滿有毒化學物質且和高輻射的荒野這一事實。

避免輻射的一種方法是住在地下。也許我們看到的高氯酸鹽條紋暗示了地下蓄水層的存在，也許這些蓄水層提供了無輻射的棲息地。但是我們完全不確定情況是否如此。實際上，在一次新聞釋出會上，美國宇航局明確表示，形成高氯酸鹽鹽水的另一種假設是一種被稱為“潮解”的過程，也就說鹽實際上將水從大氣中抽出而形成溶液。

在阿塔卡馬沙漠中，這是地球上最乾燥、輻射最密集的環境之一，科學家發現微生物生活在鹽晶體表面的液態水薄膜中。根據2011年在《天體生物學》雜誌上發表的一篇論文，這些薄膜可能是由潮解形成的。

上圖：微生物生長在阿塔卡馬沙漠下方的鹽晶體中。

據科學家稱，高氯酸鹽的“水活度”非常低，這意味著其中的水很難被利用。如果（這些鹽水）是高氯酸鹽飽和鹽水，那麼地球上已知的生命將無法在如此低的水分活度下生存。除了水分活度低外，高氯酸鹽還對地球上的大多數生物具有直接的毒性。

但是我們應該保持開放的態度，因為地球上有微生物一遍又一遍地表現出來適應有毒環境的驚人能力。在腐蝕性強的酸性礦山排水場所和砷湖泊中就有蟲子獲得好好的。科學家已經記錄了北極微生物適應汞汙染水平的上升的事實。微生物學家甚至發現了可能會降解高氯酸鹽的細菌酶的證據（在地球上）。

上圖：伯克利·皮特（Berkeley Pitt）礦坑是一座廢棄的露天銅礦，裡面裝滿有毒廢物，擁有獨特的微生物生態系統。

除了高氯酸鹽鹽水，火星上可能還有其他更宜居的環境。另一個有希望的環境是火星鳳凰號著陸器在其極地著陸點的土壤中觀察到的水薄膜。火星的內部熱量可以在很長一段時間內保持地下水的流動，雖然地下物質流動不便，但輻射較少。

總結

地球上已經有不少可以在火星上生存的微生物候選者。我們期待未來中國火星探索的時候可以進一步揭開這個謎題，這個時刻不遠了。