尋找系外行星,甚至尋找外星生命是科學家的主要目標,然而直到現在為止,儘管我們發現了一些類地行星,甚至是超級地球,但是它們大多數要麼離我們較遠,要麼缺乏生命存在的必要條件。如果科學家一直盡力希望想在地球附近找尋生命的宜居行星,比如火星。
然而我們無法親身到火星上去找尋宜居證據,幸運的是火星的環境並不罕見,在地球上的某些地方,和火星的環境極其相似,比如地殼海底火山岩。幸運的是,近日一項研究為我們帶來了系外生命的希望!
新的發現
經過多年的艱苦工作,一組科學家發現了一些令人驚訝的東西。他們在地殼海底火山岩的微小裂縫中發現了豐富的細菌生命,這些細菌在這些小裂縫中的粘土沉積物中繁衍生息。這一發現為在火星上尋找生命的希望帶來了新的希望!
據了解,科學家們在海底深處的玄武岩熔岩中發現了這種單細胞生物,他們花了十多年的時間才想出一種方法,在鑽孔樣本中找到這些生物。他們估計,岩石裂縫中每立方厘米含有100億個細菌細胞,其密度與人類腸道的密度差不多。相比之下,海底的泥漿中每立方厘米只有大約100個細胞。而細菌似乎就在填滿這些小裂縫的粘土中茁壯成長。
這些裂縫就是一個完美的細菌生活場所,粘土礦物就像地球上的神奇物質,如果你能找到粘土礦物,你幾乎總能找到生活在其中的微生物。據了解,這個小組花了十年時間在火山岩中尋找生命。他們在2010年作為綜合海洋鑽探計劃(IODP)的一部分收集的巖芯樣本中發現了這種物質。在探測中,他們在南太平洋環流的三個不同地點採集了船上的樣本。他們使用了一根長5.7公里的金屬管來到達海底。然後他們又在地上鑽了125米,不過在鑽到基岩之前,前75米是泥漿。
了解這一發現意義的關鍵之一是樣本的位置。它們不在任何熱噴口或海底水道附近。這就意味著細菌不可能被電流強迫進入裂縫。它一定住在那裡。研究中的岩石樣本也有三個年齡段:1350萬年、3350萬年和1.04億年。
研究小組曾多次檢查過這些岩石樣本,使用的是既定的尋找生命的方法,但什麼也沒有發現。鈴木和其他研究人員最終開發了一種新的方法來尋找它。他們使用了一種類似於病理學家切割鐳射薄片組織的方法來檢查,將其研磨成粉末並計數。
待薄片用環氧樹脂穩定後,用染色劑染色DNA。然後用顯微鏡檢查。在顯微鏡下,細菌呈現出綠色的發光球體,聚集在隧道和裂縫中,發出橙色的光。通過分析DNA,研究小組確定了生活在粘土填充裂縫中的不同型別的細菌。這些樣本含有相似但不完全相同的細菌種類。
當他們終於在這些裂縫中找到生命的證據時,科學家完全震驚了。需氧菌密集地生活在海底122米深的固體岩石樣品中發現的粘土礦物隧道中。影象B的放大倍數是影象A的1000倍。每張影象中的左側照片是用普通光拍攝的,右側照片是用熒光燈拍攝的。固體玄武岩為灰色,粘土礦物為橙色,細菌細胞為綠色球體。
科學家表示,這些裂縫是一個非常友好的生活場所。粘土礦物就像地球上的神奇物質;如果你能找到粘土礦物,你幾乎總能找到生活在其中的微生物。雖然這項發現本身就令人興奮,但在火星上尋找生命時,它可能具有重大意義。火星上曾經潮溼的地區富含粘土礦物。其中一些粘土中的礦物只能在有水的情況下形成。下一個訪問火星的探測器,美國宇航局的火星2020恆心號探測器,將對其中一些物質進行取樣,希望其中一些樣本最終會被送回地球。隨後擬議中的火星樣品返回任務將派遣一艘航天器前往火星,收集火星恆心號(2020)探測器收集的樣品,然後將其返回地球。
本次研究中採集的岩石型別與火星上的岩石型別有許多相似之處。它們擁有許多相同的條件,這些條件在每個星球上都是獨立形成的。這些礦物就像是粘土形成時所處條件的指紋。中性到微鹼性水平,低溫,中等鹽度,富鐵環境,玄武岩-所有這些條件都是在深海和火星表面之間共享的。
地球上極端微生物的發現給在其他星球上尋找生命提供了一些希望。如果生命能在地球上的極端環境中生存,這意味著也許它能在整個太陽系的極端環境中生存。
結論
這項研究中的結果重新激發了人類對地外生命的渴望,科學家將制定一個計劃,如何檢查火星探測器採集的岩石樣本。因為這項研究的結果也對火星和其他行星體上生命的可能性有著暗示。玄武質地殼在火星等其他行星以及地球上都普遍存在。鑑於火星地下存在甲烷和液態水,地球上海底玄武岩中由有機質和甲烷所驅動的群落為火星地下現存生命和/或過去生命的生物訊號提供了一個清晰的模型。在海底堅硬的岩石中沒有人預料到生命的這一發現,可能會改變在太空中尋找生命的現狀。