本文來自微信公眾號:科學大院(ID:kexuedayuan),作者:劉明璐,題圖來自:電影《超時空接觸》
浩瀚的宇宙中是否存在外星生命?如果有,TA們長什么樣子呢?TA們又是如何生存的?人們對于外星生命的好奇心從未減弱。在各種各樣的外星人電影中,人們更是充分發(fā)揮想象,展現(xiàn)出千奇百怪、精彩紛呈的外星生命場景。同樣的,在科學界,科學家們尋找外星生命的步伐也從未停止。
浩瀚的宇宙 (圖片來源:必應)
1976年,美國宇航局“海盜一號”飛船登錄火星后采集了土壤樣本,在飛船內置的實驗室進行了檢測分析,試圖利用地球微生物喜歡的有機營養(yǎng)物“激活”樣品中“可能存在的生命”,但這并沒有獲得外星生命存在的確鑿結果。
2005年上映的科幻紀錄片《異形星球》中,美國航空航天局(NASA)和英國生物學界的科學家們,通過計算機模擬出了兩個可能在銀河系中存在的外星天體,并派出探測器進行外星生命的尋找。探測器在登陸外星天體后的第一個任務也是尋找微生物。
我們不禁想問:為什么科學家們在尋找外星生命時,最先找的總是微生物呢?
圖片來源:紀錄片《異形星球》截圖
探測器發(fā)現(xiàn)的水中微生物 圖片來源:紀錄片《異形星球》截圖
微生物是地球上最古老的生命
地球的年齡大約是46億年。在32億年前的地層中,人們發(fā)現(xiàn)了細菌的化石,包括鐵細菌、藍細菌等。據(jù)此估計,最早的細菌應該在35億年前就已經出現(xiàn)在地球上。根據(jù)生命進化的歷程,多細胞復雜的生物都是從單細胞的簡單生物進化而來。
而微生物作為生命體進化的起始,存在應該最為廣泛。人類基因圖譜的繪制人——美國生物學家克雷格·文特爾在科幻紀錄片《異形星球》中提到,如果沒有微生物,就不會有肉眼可見的大型生物。
圖片來源:紀錄片《異形星球》截圖
自然而然,根據(jù)生物進化的歷程,科學家們在尋找外星生命時,也就從存在最廣泛、且存在可能性最大的微生物尋找開始。
生物進化譜系樹 (圖片來源:必應)
微生物在怎樣的環(huán)境中生存?
微生物作為肉眼難以觀察到的一切微小生物的總稱,包含細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、顯微藻類等一大類生物群體。
據(jù)估計,微生物的物種總和要遠遠超過動植物界的總物種數(shù)。微生物擁有這么龐大的物種數(shù),其生存環(huán)境更是千奇百怪??茖W家們在一些極端的自然環(huán)境,如沸騰的溫泉、永久凍土、深海熱泉等這些看起來并不適宜生物生存的環(huán)境中均發(fā)現(xiàn)了微生物的存在。
圖片來源:中科院微生物研究所
廣袤的宇宙環(huán)境中,擁有像地球這樣舒適環(huán)境的星球少之又少,我們可以推斷,在其他環(huán)境極其惡劣(如極端高溫、低溫、強輻射等)的星球中,只有像微生物這樣生命力十分頑強的生命體才可能存活下來。
據(jù)媒體報道,今年4月份以色列的探測器在月球表面墜毀,其攜帶的微型動物水熊蟲極有可能已在月球上幸存。水熊蟲是一種可以在極端溫度、輻射和真空環(huán)境下存活,是地球上已知的生命力最強的生物。這也進一步說明了在地球以外的星球上極有可能生活著微生物。
只有1毫米大小的水熊蟲
外星生命尋找中如何探測微生物呢?
美國科學院國家研究委員會曾發(fā)布報告:呼吁科學家們多用顯微鏡而不是望遠鏡來尋找外星生命,科學家應該先在地球上對極端微生物做更多的研究,從而為發(fā)現(xiàn)外星生命提供更多的線索。
隨著對極端微生物的不斷研究,科學家們發(fā)現(xiàn)了越來越多令人激動的微生物,比如在1600多米深的大洋底,存在著完全無需光合作用就能生存的微生物;在地面下8000米深的南非金礦腹心地帶生活的細菌,可以通過巖石的放射性來獲取能量;美國猶太沙漠地下幾英寸處發(fā)現(xiàn)了可以產生甲烷的微生物……
種種發(fā)現(xiàn)都表明,科學家們尋找外星生命時不應僅僅局限于探測星球中是否存在氧氣,探測外星球中是否有大量甲烷和二氧化碳或許是另一種更好的方式。
其實中國的極端沙漠、智利阿塔卡馬沙漠、美國猶太沙漠以及南極洲的一些沙漠等極端沙漠環(huán)境,與火星上的環(huán)境十分相似。最近發(fā)表在《科學報告》期刊上的一篇研究中提到:通過研究智利阿塔卡馬沙漠環(huán)境中微生物的傳播方式發(fā)現(xiàn),曾經或現(xiàn)在存在于火星上的微生物可能通過風沙運輸,穿越到地球上,并找到合適的棲息地來繁衍生長。
智利阿塔卡馬沙漠 (圖片來源:必應)
外星生命的尋找充滿希望
科學家們相信,極端微生物是地球留給人類獨特的生物資源和極其珍貴的科研素材。在極端微生物中發(fā)現(xiàn)的機理,將會成為人類在太空中尋找外星生命的理論依據(jù)。
雖然目前科學家們對于外星生命的尋找還處于最開始的探索階段,但隨著科技的進步,以及極端微生物相關研究的發(fā)展,我們相信,科學家們會在宇宙尋找外星生命的研究上取得突破。
這不僅僅是人類對于未知世界的探索,更是為了幫助人類更加深刻地理解自身,及人類自身所處的環(huán)境。