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只要有水,怎樣惡劣的環(huán)境條件下都有可能產(chǎn)生和存在生命；假如火星上存在生命，則太陽(yáng)系之外的行星同樣可以存在生命
2004年美國(guó)宇航局宣布，“機(jī)遇”號(hào)火星車在其著陸點(diǎn)附近已發(fā)現(xiàn)火星曾經(jīng)有水存在的初步證據(jù)，暗示這個(gè)紅色星球上從前比現(xiàn)在更“濕潤(rùn)”，適合于生物的生存。負(fù)責(zé)火星探測(cè)項(xiàng)目的主任泰辛格說(shuō)，“機(jī)遇”號(hào)在其著陸點(diǎn)附近發(fā)現(xiàn)了赤鐵礦存在的線索，而這種礦物通常只在有液態(tài)水的環(huán)境下生成。
這是對(duì)火星探測(cè)的一次重大突破。有液態(tài)水存在，就有存在生命的可能。英國(guó)《新科學(xué)家》甚至懷疑，美國(guó)人或許已經(jīng)在火星表面找到了生命，只是不愿公布而已。
火星上真的有生命存在嗎?嚴(yán)肅的科學(xué)家會(huì)考慮到火星上惡劣的環(huán)境：火星比地球要冷得多，以至于二氧化碳都會(huì)結(jié)成干冰；火星的大氣稀薄，且成分跟地球完全不一樣；火星表面處于強(qiáng)宇宙射線籠罩之下；火星上目前沒(méi)有液態(tài)水。
這些都是生命存在的極端條件。實(shí)際上，在對(duì)地球上同樣惡劣的環(huán)境進(jìn)行研究后，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些地方依然存在著生物。生命的頑強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象之外。
冷熱不是問(wèn)題
在過(guò)去20年中，科學(xué)家開(kāi)始研究南極等雪地上的生態(tài)環(huán)境，研究這些看上去不可能有生命的地方的甲烷、二氧化碳含量。直到最近，研究者還認(rèn)為在類似雪地的低溫凍土環(huán)境中，一切新陳代謝都理應(yīng)停止進(jìn)行。
然而2003年9月，一個(gè)日本科研小組發(fā)現(xiàn)了富士山覆蓋白雪的山頂上有著數(shù)量豐富的各種微生物。這第一次證明了雪覆蓋的地表?yè)碛挟惓；钴S的生態(tài)環(huán)境。讓人不解的是，冬季，這里單位面積上的微生物總量要比夏季高出三倍之多，微生物在冬季達(dá)到最為活躍的程度。
“一些種類的微生物在-20℃以下的極冷環(huán)境下表現(xiàn)還很活躍，它們被稱為嗜冷微生物。”國(guó)內(nèi)最早研究極端環(huán)境下生物生長(zhǎng)情況的科學(xué)家周培瑾告訴本刊記者，“即使在南極冰川的地表深處，微生物同樣可以生長(zhǎng)得很好。”
也有不怕熱的生物。1977年，海洋生物學(xué)家在海底火山口附近發(fā)現(xiàn)了生物，盡管火山口水溫高達(dá)350℃，周圍生命卻依然生機(jī)勃勃。在火山附近的熱水中生活著巨蛤、貽貝還有孔線蟲和其他一些說(shuō)不出名的生物，它們不需要陽(yáng)光，僅僅依靠海水中的硫化物作為能量。海底火山口附近還有一些較高級(jí)的動(dòng)物，如蝦、蟹等，它們能在極端惡劣條件下生存、繁衍，連科學(xué)家都感到驚訝。
另一種極端情況是，甚至在熱核反應(yīng)堆中也可以找到生命。
“超熱微生物可以生活在130℃以上的高溫環(huán)境下。在這樣的溫度環(huán)境中，它們的蛋白質(zhì)也不會(huì)變性(也就是不會(huì)被煮熟)。”周培瑾介紹說(shuō)。其實(shí)，對(duì)于這些動(dòng)物而言，極端的條件也許正是它們的天堂。
鹽、堿、酸不可怕
在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州有一個(gè)歐文斯湖，這是一個(gè)含鹽量極高的湖，它的含鹽量是普通海水的9倍。此湖最大的特點(diǎn)是它的湖水呈紅色，湖水制成鹽后也呈粉紅色?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，即便在含鹽量如此高的湖水中仍有微生物存在，它們以鹽作為自己的食物，稱為嗜鹽桿菌。這種微生物是粉紅色的，大量生長(zhǎng)的微生物將湖水染成了紅色。
實(shí)際上，就是在干燥的鹽里也有微生物可以存在。“嗜鹽微生物只能在12%以上濃度的環(huán)境中才能生長(zhǎng)，即使在飽和鹽水中，它們也會(huì)生長(zhǎng)得很好。”周培瑾說(shuō)。
強(qiáng)酸和強(qiáng)堿對(duì)于一般的動(dòng)植物是致命的，但一些微生物對(duì)此并不在乎。據(jù)周培瑾介紹，一些微生物可以生長(zhǎng)在PH值小于1的強(qiáng)酸環(huán)境中(酸性比人的胃酸高大約10倍)，而另一些微生物卻能在PH大于11的強(qiáng)堿性環(huán)境中生活。
鹽堿往往伴隨著干旱和貧營(yíng)養(yǎng)。有些微生物似乎不需要多少“糧食”就能活命，它們對(duì)生存環(huán)境的要求之低簡(jiǎn)直無(wú)以復(fù)加。
黑暗中的生命
許多生命不懼黑暗，它們可以生活在沒(méi)有一絲陽(yáng)光的深海底，也可以生活在地球深層的巖石中，忍受高溫和高壓。
科學(xué)家在美國(guó)愛(ài)達(dá)荷州200米的地下發(fā)現(xiàn)了一些微小的能產(chǎn)生甲烷的細(xì)菌，它們以氫為食物，噴出甲烷。和人們以前所知的地球生物不同，它們幾乎不需要普通生物所需的營(yíng)養(yǎng)成分，也不需要陽(yáng)光和氧氣，地下溫泉周圍含氫的巖石就是它們的樂(lè)土，這些細(xì)菌構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的最底層。科學(xué)家認(rèn)為，這種產(chǎn)甲烷的細(xì)菌屬于一種古老的細(xì)菌群體，適于在極端的環(huán)境中生存。
其實(shí)，原始的生命可能就是不需要陽(yáng)光的。中國(guó)科學(xué)家在長(zhǎng)城附近采集的礦石標(biāo)本中，找到了距今14億年前的海底原始生命的遺跡。這些細(xì)菌不但可以適應(yīng)高溫、高壓、沒(méi)有陽(yáng)光和缺乏氧氣的極端環(huán)境，而且可能借助火山活動(dòng)噴發(fā)的硫化氫等物質(zhì)，把對(duì)普通生命有毒的氣體轉(zhuǎn)化為養(yǎng)分。
水是惟一必要條件？
頑強(qiáng)的生命在地球上幾乎無(wú)處不在，包括充滿紫外線的大氣上界和高壓作用下的巖石圈中。假如其他星球具有類似地球上這樣的極限環(huán)境，就可能找到相似的微生物生命體。生物學(xué)家進(jìn)行極端環(huán)境下微生物群生態(tài)系統(tǒng)的研究，就是希望能對(duì)外星生命的探尋有所借鑒。
“就現(xiàn)在看來(lái)，水是生命存在的惟一必要條件。”周培瑾說(shuō)，“而且從理論上說(shuō)，一個(gè)存在液態(tài)水的星球，只要給出足夠長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)間，就有可能演化出生命。”
基于此，現(xiàn)在初步發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)存在過(guò)液態(tài)水的火星上，存在生命的可能性當(dāng)然比較大，因?yàn)槠?span lang="EN-US">“極端性”并沒(méi)有超出上述范圍。另一顆更有希望存在生命的太陽(yáng)系內(nèi)星球是木衛(wèi)二，這顆叫做歐羅巴的衛(wèi)星表面溫度是-162℃，終年結(jié)冰，但科學(xué)家推測(cè)，因其圍繞木星高速旋轉(zhuǎn)，潮漲潮落所產(chǎn)生的巨大熱能足以使冰層下出現(xiàn)液態(tài)海洋(與地球南極發(fā)現(xiàn)的冰下隱形湖相似)，冰下海洋如果有類似地球海底火山的噴發(fā)(這種可能性極大)，就具備產(chǎn)生生命的條件。
“研究火星，最重要的意義在于解決宇宙中生命的起源和演化(由低級(jí)到高級(jí)，由高級(jí)到文明，由文明到科技)是不是普遍規(guī)律。目前只知道地球上有生命，還不知道另外任何一個(gè)天體上有。如果火星上有生命，那么在太陽(yáng)系中除了地球，還有另外的星球有過(guò)或者曾經(jīng)有過(guò)生命，則太陽(yáng)系之外別的星球也可能會(huì)有，這就說(shuō)明生命的起源與發(fā)展在宇宙中更接近于普遍規(guī)律。”國(guó)內(nèi)著名天文學(xué)家李競(jìng)這樣告訴本刊記者。
換言之，如果這一次美國(guó)探測(cè)火星的科學(xué)家能給出確切的答案，即火星上有水，并且有生命存在的跡象，那就可以間接證明，生命在宇宙中同樣普遍存在；過(guò)去懸而未決的很多迷團(tuán)，這一次可以得出確切的結(jié)論。
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