微生物可在纯氢气环境生存
近日,英国《自然·天文学》杂志公布了一篇震撼人心的行星科学论文。由美国麻省理工学院的科学家团队领衔的研究揭示了一个惊人的发现:微生物可以在百分之百的氢气环境中生存和繁衍。这一重大突破让我们认识到,生命的栖息地远不止我们所熟悉的地球环境,而是可以存在于更加广阔的系外行星环境中。
众所周知,地球大气中的氢气含量极为稀少。众多质量超过地球的岩质系外行星却拥有富含氢气的大气环境。科学家们早已发现一些比地球略大的“超级地球”,其大气层富含氢气。这些富氢大气环境在宇宙中可能比类地球大气更为普遍,因此更容易被探测到。普遍认为,高丰度的氢气对生命具有积极影响,并且某些微生物可以在极端条件下存活。但对于这些微生物在纯氢气环境中的生存能力,研究一直较为匮乏。
麻省理工学院的行星科学家沙拉·赛格及其同事决定探索这一未知领域。他们选择了大肠杆菌和酵母——分别代表原核生物和真核生物进行实验。在百分之百的氢气环境中,这些微生物虽然繁殖速度相对空气中有所减缓——大肠杆菌约慢两倍,酵母约慢2.5倍,但它们仍然可以正常繁殖。研究团队分析认为,这种生长减缓的现象可能是由于缺氧造成的。
值得注意的是,这些微生物在纯氢环境下生存的能力,为我们检测系外行星是否存在生命提供了新的可能性。大肠杆菌等微生物产生的气体可以作为潜在的生命标志气体,当这些气体积累到一定程度时,可以通过大气光谱进行探测。这一发现不仅为我们寻找地外生命提供了新的思路和技术手段,还有可能帮助我们重新定义宜居星球的标准。
影视作品中的外星生命形象总是充满想象,而现实中的外星生命可能更加超乎我们的想象。在地球上最极端的环境中,如最热、最冷的地方,高压、稀薄空气甚至纯氢的环境中,都有可能有微生物的存在。虽然纯粹的百分之百氢气的行星环境可能并不常见,但在宇宙中存在着许多释放氢气的“富氢行星”。现在,我们需要在两个方向上取得技术的突破:一是开发出能够精确探测系外行星大气细节的工具;二是开发出在富氢行星中检测生命标志气体的手段。随着这些技术的不断进步,相信在不久的将来,我们将揭开地外生命的神秘面纱。