黄石国家公园猛犸泉温泉里的微生物席看起来很像一碗意大利面。为了在火星上发现生命,科学家们应该密切关注意大利面。
美国宇航局资助的一项新研究于4月30日在《天体生物学》杂志网络版上发表。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的地球生物学家布鲁斯·福克是这项研究的作者。
“如果我们带着漫游者去另一个星球,我们会喜欢看到活着的微生物,或者我们会喜欢在宇宙飞船里看到绿色的小男女,”福克告诉Live Science。“但现实是,我们要寻找的可能是生长在温泉里的生命,是石化的生命。”
为了研究这种外星生命的样子,福克和他的团队从黄石国家公园的猛犸温泉开始。在这个受欢迎的旅游景点,富含矿物质的地热热水从地下涌出。矿物质从水中沉淀出来,形成引人注目的碳酸钙结构,也被称为石灰华。
潜伏在黄石国家公园温泉里的微生物创造出的岩层看起来很像法杜奇尼或卡佩里尼。(图片来源:布鲁斯·w·福克)
但是这些结构并不是在真空中形成的,Fouke说。它们部分是由微生物构成的。在这项新的研究中,
杏耀代理 ,研究人员把重点放在了快速流动的矿泉顶部,尤其是热水。这里的水温从149华氏度到162华氏度(65到72摄氏度)不等,pH值为6.2到6.8,这意味着这里的酸性比碱性更强。
研究人员与美国国家公园管理局(National Parks Service)密切合作,采集了大量生长在这些水域的丝状微生物样本,以避免破坏岩层。这些垫子看起来像长而粘稠的意大利面。这是一个改编,福克说。在平静的水中,微生物会在粘糊糊、松散的垫子上定居下来。但在湍急的水中,生物必须互相依附才能生存。每一根细线都由数万亿微生物组成,它们紧紧地依附在一起。[地球上最恶劣的7个环境]
研究人员研究了他们的微生物样本的基因组和蛋白质产量。他们发现,杏耀注册生活在这些高温、快速流动的水中的98%的微生物属于一种叫硫氢化铋的微生物。
苏里在边上
福克说,硫磺存在于世界各地的温泉中,它通过分解硫磺和利用由此产生的能量而生存。这个物种在25亿年前进化而来,当时地球的大气层几乎不含任何氧气。伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)生物学家、该研究的合著者马安迪·西瓦古鲁(Mayandi Sivaguru)说,这使得硫里可能非常类似于古代火星上可能存在的任何生命。
如果像硫酸氢盐这样的物质确实存在于另一颗行星上,它就会留下指纹。Sivaguru在接受《生活科学》杂志采访时表示,在温泉中,变化是恒定的。冷却的地热水不断地沉积矿物质。但研究人员发现,硫酸利积极鼓励这种改变。微生物表面的蛋白质促进碳酸钙晶体的生长。福克说,因此,猛犸温泉在硫酸存在下形成的石灰华比其他环境下的石灰华生长速度快10亿倍。
“这是一个微生物化石工厂,”他说。
研究人员说,硫酸氢盐的生长速度比周围沉积的矿物质略快一点,因此能够存活下来。更重要的是,它使用意大利面形状的岩石生存。这些微生物的细丝附着在它们的化石同胞形成的山脊上,这将微生物推入非常浅的水域,那里含有微生物生存所需的低水平氧气。(福克说,它们死于缺氧,但如果暴露在空气中的氧气水平,它们也会死亡。)
福克说,尽管生活在另一个世界的温泉里的任何外星微生物都可能是一个不同于硫立火山的物种,但它们可能有类似的生活方式——考虑到在如此极端的环境中维持生命的方式有限,它们必须这样做。因此,该团队所做的蛋白质和基因分析将为将来的漫游者在遥远的星球上发现一块面食状的岩石时,进行外星人比较提供一个基准。
“这是对环境、岩石沉积物以及组学进行这种深入分析的第一项研究,”福克说。他指的是蛋白质组学、转录组学和基因组学。“这意味着,现在,当我们第一次有了一块看起来像铁氰化钾的石灰华岩石时,杏耀游戏帐号如果在火星上收集并分析这块岩石,我们就有了一整套针对微生物的尖端分析。”