by Frontiers 哥斯达黎加波阿斯火山湖拉贡·卡连特湖的野外工作
信用:贾斯汀·王 《天文学和空间科学前沿》杂志的一份新出版物报道说,一些特殊的微生物在类似火星早期历史的条件下存活下来,这可能要归功于广泛的适应
哥斯达黎加波阿斯火山的热液火山口湖是地球上最恶劣的栖息地之一
水是超酸性的,充满有毒金属,温度从舒适到沸腾不等
此外,经常性的“潜水喷发”会导致蒸汽、火山灰和岩石的突然爆炸
尽管有如此致命的喷发,热液环境可能是地球上最早的生命形式开始的地方——如果有生命的话,也可能是火星
除了发现生命如何在这些恶劣的条件下生存之外,研究这些微生物还提供了关于火星上是否以及如何存在生命的线索
美国科罗拉多大学博尔德分校的研究生、第一作者贾斯汀·王(Justin Wang)说:“我们的一个关键发现是,在这个极端的火山湖中,我们只检测到了几种类型的微生物,但它们有多种潜在的生存方式。”
“我们相信它们是通过在火山爆发时生存在湖的边缘来做到这一点的
这时候拥有相对广泛的基因将是有用的
" 目前的跨学科合作是对2013年之前工作的跟进
当时,研究人员发现波阿斯火山湖中只有一种嗜酸菌属微生物
不出所料,这种类型的细菌普遍存在于酸性矿井排水系统和热液系统中,并且已知它们具有适应不同环境的多种基因
在接下来的几年里,发生了一系列的火山爆发,研究小组于2017年返回,以查看微生物多样性是否发生了变化,以及更全面地研究生物体的生化过程
这项最新的研究表明,有更多的生物多样性,但嗜酸菌仍然占主导地位
通过对湖泊样本中的生物进行DNA测序,研究小组证实,这种细菌具有广泛的生化能力,有可能帮助它们耐受极端和动态的条件
这些途径包括利用硫、铁、砷、固碳(像植物一样)、简单和复杂的糖和生物塑料颗粒(微生物可以在压力或饥饿时产生并用作能量和碳储备)来产生能量
火山口及其极其严酷的湖泊拉古纳卡连特,由一个嗜酸极端细菌属控制
信用:贾斯汀·王 哥斯达黎加波阿斯火山火山口极其严酷的拉古纳卡连特湖
信用:贾斯汀·王 “我们对我们发现的基因有很多预期,但考虑到湖泊的生物多样性较低,我们没有想到会有这么多,”王说
“这是一个相当大的惊喜,但绝对是优雅的
生活就是这样适应在活跃的火山口湖中生活的,这是有道理的
" 尽管周围环境经常是致命的,热液系统提供了生命进化的大部分关键成分,包括热量、水和能量
这就是为什么地球和火星的主要理论都集中在这些位置
到目前为止,之前在火星上寻找生命的努力集中在河床或河流三角洲上,但作者建议应该更多地关注过去的温泉遗址(它们在火星上存在了数十亿年)
“我们的研究为‘地球生命’如何在火星的热液环境中存在提供了一个框架,”王解释道
“但是,火星上是否曾经存在过生命,它是否与我们这里的微生物相似,这仍然是一个大问题
我们希望我们的研究能引导对话优先寻找这些环境中的生命迹象,例如,在杰零陨石坑的陨石坑边缘有一些好的目标,这就是毅力号火星车现在所在的地方
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