【提要】几年前，人们在最早见于南极地区的火星陨石中发现类似微生物的纳米级微粒，消息轰动一时。后来又有人提出异议：不可能存在极微小的“纳米生命”，但最新研究表明，那些微粒结构却可能是微生物活动的遗留物，由此可间接推断：那块火星陨石上曾有生命存在

　　8年前，人们在一块编号为ALH84001的火星陨石上发现了特征类似细菌、直径仅有20到100纳米大小的物质。美国国家航空航天局的科学家们把这些物质看作古老生命的化石，但这一看法遭到了许多其他科学家的反对。

　　追寻生命最小尺寸极限

　　1纳米等于1毫米的百万分之一。已知最小的细菌有200纳米长，许多科学家认为，不可能有比这更小的生命了。由美国国家科学院赞助支持的一个委员会认定，考虑到酶和遗传物质这类必要生命元素的大小，直径小于200到300纳米的有机物是不能自我维系的，因而不能被视为“生命”。

　　其他一些研究者却认为，生命是可以达到那么小的。他们宣布已经在实验室里培育了纳米细菌，并将此作为支持其观点的证据。除了在火星陨石上发现的纳米细菌，在地球的沉积岩中也发现了直径为50到200纳米大小的球状物质。有些研究者认为，这些球状体是一度存活过的纳米细菌的化石。

　　美国印第安纳大学的雅根·席贝尔与美国得克萨斯大学的霍华德·阿诺特发表的一项新研究认为，纳米细菌是不存在的，那种结构其实是酶降解有机物质的结果。他们认为，细菌酶在对有机物分解时会产生直径40到120纳米大小的球蛋白。

　　细菌酶剪裁出“纳米球”

　　席贝尔和阿诺特把豆子、鱿鱼和牛肉的细小碎片浸在从池塘中取出的肥料里，这样可以确保实验标本表面能粘上自然产生的各类分解细菌，然后把这些标本埋在泥土里，由此模拟有机物埋在沉积岩里的过程。

　　两个星期后，两位研究者发现，在标本的组织上出现了“爆发性”的细菌生长，直径40到120纳米大小的球状体四处滋生。他们说，这些“纳米球”与在火星陨石上发现的纳米细菌样结构相当类似。在一系列其他单独实验中，他们把标本组织暴露给各种各样提纯了的降解蛋白酶，结果都证实了这样一点：正是这些细菌酶导致了“纳米球”的产生。

　　他们认为，酶把较大的组织元素如细胞壁和肌体纤维剪裁成纳米大小的单位。一旦剪裁完成，组织会因弹力作用而收缩进球状体中。酶如此对有机材料拆解，可能是为帮助对有机物体进行分解，使之缩减成极细小的单位，这样细菌就可以对它们进行摄取。

　　“纳米球”几周之内变成化石

　　“纳米球”的“消费者”并非总是细菌——在某些特定条件下这些组织会被矿化。矿化过程会保存这些“纳米球”，仅仅几个星期之内就能把它们变成化石。尽管这样的“纳米球”不是生命形式，但它们依然可充当见证细菌生命存在过的“生物标记”。

　　两位学者总结道：“大多数研究者都承认，沉淀在沉积岩里的纳米细菌样结构可能是细菌分解有机物的副产品，而不表明真有纳米细菌这种微生物存在。不管怎样，矿化的纳米球体可能显示了细菌酶对有机组织所起的作用，我们也许可以把其视为存在微生物活动的、可观察的象征。”

　　“火星生命”：有结论，无定论

　　在美国约翰逊太空中心工作的太空生物学者凯茜·托马斯－克普尔塔对火星陨石ALH84001进行过研究。她说，如果地球上的微生物（细菌）在对某些矿物进行降解时会产生出“纳米球”，就如同席贝尔等人研究的那样，那么在ALH84001上所观察到的纳米球体结构可能也是地球细菌酸蚀的结果。

　　然而她也指出，陨石上的这类物质也仍有可能是微生物生命的直接化石遗留物。那么，争论的焦点可能在于迈入生命形式的“门槛”：生命物质的大小，最小能有多小？还有，微生物在其死亡后也许是会大幅度收缩的。她说：“活有机体与化石或矿化有机体的大小可能存在巨大差异，但我们不知道有机体的大小在化石化或矿物化的过程中是如何改变的，我们也不知道，某种有机体是否会比别的有机体保存得更好。”

　　虽然一种类似生物体的物质形状、大小等物理特征并不足以决定它是否曾经是一种活着的微生物，但某些表面结构却可被看作以往生物活动的证据。结合其他一些“生物标记”来看，那块火星陨石上由“纳米球”构成的粒状表面结构也许可以为这样的观点提供进一步的证据：某些形态结构看来是由微生物活动造成的。不管ALH84001上的纳米球体结构是生物本身的化石还是生物活动的产物，都不影响这样一个结论：那里曾有生命活动过。（张柯）

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