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地球極端微生物 將助研究外太空生命

2018/2/27 — 15:56

生物演化無奇不有,而生活於地球極端環境的生物,更有助我們解開外太空生命奧秘。

現時部份系內行星或其衛星都有機會可提供基本環境予生物生存。其中,木衛二 Europa 更特別引起科學家注意。此前,美國太空總署指出木衛二可能有與地球類近的海底熱泉。這類海底熱泉孕育了不少微生物,然而,此類微生物仍然需要依靠近海生物製造氧氣而維持生命。

2008 年發現的細菌 Desulforudis audaxviator 則完全不同,這種在南非 Mponeng 金礦地下水發現的細菌不但可在沒有陽光、氧氣的環境生存,還生存了數百萬年。更重要是,它們身邊並沒有其他生物存在,整個生態系統只有單一物種。研究人員 Douglas Galante 指,地下水帶有具放射性的鈾元素;這類鈾元素會分解水分子成為自由基 (free radicals) 從而與周邊礦石產生作用形成硫酸。D. audaxviator 就會利用硫酸合成三磷酸腺苷 (ATP),提供能量。

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細菌 Desulforudis audaxviator ,圖片來源:維基百科

細菌 Desulforudis audaxviator ,圖片來源:維基百科

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巴西聖保羅大學研究隊伍認為,D. audaxviator 的特性正好可用作為研究外太空生物的模型。也就是說,木衛二環境也可能容許類似環境,具外太空生物生存。NASA 早前指出,木衛二要有水份、熱力和化學分子供給生命能量,才能讓生命繁衍。此前發現亦指出木衛二有足夠水份和熱能供應,但要證明有化學分子則是另一回事——因為現時並沒有當地的水份樣本作分析。

然而,由於太陽系中存有放射性物質、撞擊火星和地球的隕石樣本曾發現放射性物質,再加上地球和火星上均有三種放射性元素:鈾、釷和鉀,預料木衛二也存有有相當份量類似物質。

此研究將為找出木衛二,或類似星體提供了研究框架。未來 NASA 將會送出探測器研究木衛二,相信將有助更深入了解木衛二環境。研究人員 Galante 形容,木衛二現時的環境相信與幾十億年前的史前地球環境相似,某程度上探測木衛二就如同「回到過去」。另外,科學家亦可由此了解生命起源和演化。

來源:
ScienceAlert, This Strange Species That Lives Off Nuclear Energy Is Like Alien Life on Earth, 26 February 2018

報告:
Altair, T., de Avellar, M.G.B., Rodrigues, F. & Galante, D. (2018). Microbial habitability of Europa sustained by radioactive sources. Scientific Reports, 8. DOI: 10.1038/s41598-017-18470-z

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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