地下金矿发现新细菌或能在火星生存

2017-09-13 16:10:09来源:网络整理点击:

南非地下2.8公里金矿生活着一种细菌,无需光线和氧气仍能生存
  新浪科技讯 北京时间10月13日消息,据英国《新科学家》报道杂志,目前,在地下金矿深处生存着一种新物种细菌令天体生物学家非常兴奋,这种细菌被称为“大胆旅行者(the bold traveller)”,它们不同于其他生物体,具有生活在完全隔离环境的能力,该种能力暗示着这可以作为其他行星上生命体存在的关键性条件。
  这种学名叫做“Candidatus Desulforudis audaxviator”的细菌发现于南非姆波内格(Mponeng)金矿地下2.8公里充满液体的裂沟,这种极端恶劣的生存环境与世隔绝,温度可以达到60摄氏度,没有光线和氧气。美国加利福尼亚州劳伦斯?伯克利国家实验室迪伦?奇维安(Dylan Chivian)研究发现,地下2.8公里金矿的液体环境中存在生物基因迹象,并鉴定发现有机生物体生活在这种环境。之前科学家期望能够发现多样性物种,但是他们最终发现99%的DNA属于同一种细菌,这是一种新生物,剩下的1%DNA是受金矿和实验室污染导致的。
  美国宇航局天体生物学协会主管卡尔?皮尔彻(Carl Pilcher)说,“事实上,这个细菌群落仅有一种细菌存在,构成该微生物系统的基础。”据了解,皮尔彻并未参与奇维安的DNA分析研究,但是皮尔彻带领的研究小组在两年前最初发现微生物曾生存于这种特殊的地下裂沟中。
  进化生物学家伊奥?威尔逊(E. O. Wilson)称,这项发现是非常重要的,他将在一份份关于生物差异多样性中的研究报告中论述。
  单一、奇特的微生物种群
  由单一种类构成的微生物种群几乎从未听说过,这样的生态系统意味着单一物种必须在资源匮乏的环境中“自力更生”。皮尔彻说,“事实上,地球上所有已知生态系统并不是直接获得太阳光能源,它们更多地是使用光合作用的产物。”例如:深海通风孔位于海底很难获得太阳光的照射,通风孔的生态系统便会充分使用海水中分解的氧气,这些氧气是由水面进行光合作用的浮游生物生成的。
  奇维安的研究分析显示这种奇特细菌从周围岩石中衰减铀中获取能量,其体内的碳元素来自于可溶解性二氧化碳,氮元素来自于周围的岩石物质。众所周知,碳和氮是构筑生命的基本元素,同时可用于构筑蛋白质和氨基酸。这种细菌体内具备生物体所有必需的氨基酸。
  它们还具有自我保护能力,通过形成孢子内壁(ndospores)避免受到周围环境的污染,孢子内壁是非常坚硬的外壳,可以保护其DNA和RNA不被干燥、不受有毒化学侵袭和避免死亡。据悉,这种细菌长有鞭毛有助于方向探测。
  它们可生存在火星或土卫二
  奇维安说,“我们的一个疑问是其他行星什么时期具备支持生命体存在的条件,是否这种细菌能够独立生存于其他行星,而无须太阳光照射的能量。通过这项研究,我们得到的答案是肯定的,该研究就是最强有力的证据。我们惊喜地发现单一基因组可具备生命体所必需的任何元素。”很可能这种细菌能够幸存于火星或者土卫二(土星第六大卫星)。
  这种细菌的一些基因特征表现出从一种相关物种遗传获得,其他的基因特征来自于古生菌(archaea),这是一种与细菌进化明显不同的生物体。奇维安称,这种细菌可能当它穿越岩石裂沟进入岩石过程中逐渐完成进化,它们通过平行基因转移获得古生菌的基因特征。
  至少300万年未接触过阳光
  奇维安说,“它们不会处理氧气,这意味着它不能长期地暴露在纯净氧气环境中。它们在地下所生活的水环境至少有300万年未接触过阳光,这也将暗示该细菌是一种非常古老的生物体。”
  事实上,这种细菌名称的意思是朝向地球中心的长途旅行,在儒勒?凡尔纳的科幻小说中,情节中虚构的林登布罗克教授的地心之旅被称为“大胆冒险的地下旅行者,接近到达了地心位置。”

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