星球撞击中的“微坚强”

　　-恩彩

　　小型天体撞击地球，对于绝大生物而言是灭顶之灾，但对微生物却是移民的绝好机会

　　汶川地震中在废墟下存活了36天的“猪坚强”是一个奇迹。一般情况下，有水喝，没吃的，猪大约坚持12天就会 死亡。对极端条件下存活生命的探究，在科学界从来就没有停止过。

　　小行星撞击地球之后，会将生存环境推向恶劣的极致，一瞬间的灾难可以毁灭地球上的许多物种。不过，一项新的研 究有力地证明了由来已久的猜测，即小天体撞击后，地球上仍有生命可以存活。

　　跟着小行星移民

　　3500万年前，一颗真正的小行星(或彗星)以每秒10公里以上的速度撞击美国切萨皮克湾附近区域。顷刻间， 天崩地裂，炸飞的岩石四处散开，撞击形成了一个大约深7公里、宽20公里的弹坑。如今，这个世界最大、保存最好的弹坑 就埋在120到365米的泥沙和黏土之下。那次小行星的撞击，导致该区域的温度瞬间上升至350摄氏度，大多数生命都 葬身于高温之下。

　　然而，美国地质勘测局(USGS)的调查人员竟然发现，今天，大量的微生物正生活在弹坑最深的地方，尽管那里 的岩石已经被撞击得不成形状。美国地质勘测局的格雷戈里·高恩及其同僚分析了来自陨石坑中央附近钻洞中的样本。他们发 现撞击时的极度高温杀灭了该地区的所有生物，但在该陨石坑的最深处，可以找到丰富的微生物。当然，大多数新发现的微生 物是移民。可能好几万年前，当温度下降到可居住的情况时就移居到这个弹坑里。这也说明，自撞击之后，该地区发生了急剧 的生物再生。美国地质勘测局微生物学家玛丽·沃泰克说：“虽然岩石在此次爆炸中粉身碎骨，但是却产生了一个对于微生物 而言绝好的移民空间。对于绝大生物而言，小型天体撞击地球无疑是灭顶之灾，但却造福了微生物，至少长期作用是这样的。 突发事件为这些细菌提供了旅馆。”

　　小行星撞击后，微生物借岩石“逃生”的研究吸引了众多科学家。最新一期的《天体生物学》杂志上公布了科学家们 的研究成果：坠向地球的太空岩石可以毁灭地球物种，但同样也可以在地球上播下新生命种子。遭到小天体撞击后，地球，或 者其他有生命的行星，会喷射出岩石。这些岩石成了生存在其间的微生物的保护伞，使得微生物们在岩石划过太空时不受伤害 ，之后它们可能会落入其他行星的地表，或者仍然落回原来的星球。如此一来，这些微生物可能会重返家园，并于恐龙灭绝事 件后在星球上“重新拓殖”。

　　微生物的太空冒险与回归

　　在太空中玩了一圈的有机生物们为了活着回来，需要通过以下几项挑战。首先，有机体必须接受小天体撞击的挑战； 其次，就是被抛向太空的弹射力；再次，它们必须在严峻的太空环境中穿行，直到受到某个行星的重力作用落入其地表。也就 是说，有机生物们面临的是一个极端寒冷、辐射和真空度极强的环境。最后，为了回家，有机生物们还要面临穿过大气层时遭 遇的极端高压、高温以及着陆时的强冲击力。

　　为了寻找能在撞击后存活的微生物，德国科学家挑选了大量来自地球的耐寒微生物进行实验，测试它们搭乘类似火星 陨石等岩石进行太空旅行的能力。借鉴以前的火星陨石研究，研究人员们设计出了一系列测试来模拟微生物要经受的压力，并 将携带生命的岩石放在金属板间进行粉碎，确定了哪些微生物能够在小天体撞击产生的不同压力下存活。最后，他们终于找到 了“微坚强”。

　　欧洲航天局曾利用“弗顿M3”无人驾驶飞船，搭载一块只有拳头大的岩石飞向太空，然后岩石再像一颗流星一样被 抛回地球大气层，以验证太空岩石与地球生命之间的联系。弗顿飞船搭载的35项实验中，最引人注目的就是块拳头大小的岩 石，一块来自苏格兰古老湖泊底部，长达4亿年的沉积物形成的岩石。它是飞船最后进行的实验，也是最为壮烈的。当“弗顿 M3”飞离地球，并以每秒8公里的速度进入大气层时，岩石被抛向大气层。摩擦产生的高温使得它开始燃烧，这时岩石的外 部可能会熔化，但是它的内部可能会非常完好地保存下来。通过这次实验，科学家们看到当岩石重新进入地球大气层时，对它 内部的微生物分子产生了怎样的影响。通常人们会认为，这些分子是在生命物体腐烂后才会产生的。实际上，这种来源于细胞 壁的分子能够保存很长时间，所以它们可以作为陨星中存在古生命的依据。和能够快速分解的DNA相比，这种分子能够留存 几百万甚至几十亿年。

　　负责该项研究的帕尔内认为，通过对这些微生物的研究，有利于人们寻找太阳系其他地方存在生命的线索。帕内尔说 ，“它能告诉我们是否有可能在陨石中找到生命的化石证据，比如火星。”找寻极端条件下的生物，对于我们寻找外星球的生 物有很大的帮助。耐热的、耐寒的、不怕盐的。毕竟，在外星球上，什么高难度的生存环境都有：火星和木卫二很冷，但是上 面又有热液喷口；高盐的火星表面，一般生物是无法忍受的。这些具有极强生命力的有机体给人类以重要启示：地球上的生命 也许能够在寒冷干旱的火星气候下、在木卫二的酸性环境下生存，甚至在太阳系外的其他宇宙空间中都有存活的可能。

　　极端生存环境下的生命形态

　　极端生存条件不只小行星撞地球一种，能够在恶劣环境下生存的地球生命也不只微生物。灼热的酸碱地、干旱的沙漠 、黑暗的海底，到处都有生命的存在；甚至在寒冷的两极以及毒气熏天的垃圾场，也不例外。

　　两极+深海=安乐窝

　　喜寒生物一般都有一种特殊的细胞膜，这种细胞膜可以产生一种蛋白质防冻剂，保证自身在极端寒冷的环境下不会硬 化。在南极地区刺骨的寒温下，其他动物几乎如同被直接放入冷藏柜，而这种低温对于极地冰虫来说却是超舒适的环境。科学 家发现，冰虫的细胞膜和细胞酶在低温下正常新陈代谢，细胞膜保持固有的弹性。如果地球上有冰虫这样的动物，那么就不排 除在外星球上也可能存在像冰虫一样的耐寒生物。极地冰虫是少数活跃在极地低温下的生物之一。它们被生物学家称为“冰封 大地中最活跃的生物”。

　　高盐+放射=自我修复

　　死海是世界上含盐量最大的水域，大部分生物是无法在该水域中生存的。不过，死海没有完全死，还有嗜盐杆菌住在 那里。嗜盐杆菌是生活在死海中的细菌之一，它拥有强大的自我修复能力。大部分生物无法在死海中生存的原因就是，高盐含 量会对生物细胞造成破坏。而嗜盐杆菌在不断进化中，适应了高盐环境。科学家们认为，放射性和高盐浓度能对嗜盐杆菌DN A造成同一类型的损伤，所以一旦微生物适应了高盐浓度的环境，面对强烈的放射环境，已经形成的自我修复机制就会发生作 用。这就是嗜盐杆菌在放射性下也能继续生存的原因。

　　121°C+10小时=生生不息

　　在太平洋底部2400米深处的一个热液喷口，人们发现了一种微生物，名为“Strain121”。研究人员将 “Strain121”标本置于温度高达121°C的高压灭菌器中进行实验。经过近10小时的高温高压蒸煮，这种微生 物竟然能够存活下来并且还在继续繁殖。尽管海底热液喷口的温度高达数百摄氏度，但是长管虫、蠕虫、蛤类、贻贝类，还有 蟹类、水母、藤壶等动物都悠然自得地在那里过自己的小日子。有科学家将这样五彩缤纷、生机勃勃的海底生物世界称为海底 “生命绿洲”。