產甲烷微生物或許能在土衛二生存：沖繩甲烷球菌勝出

　　2018年04月03日 08:55 新浪科技

　　

　　土衛二又稱為「恩克拉多斯」（Enceladus），是土星的第六大衛星。現在，這顆星球已經成為尋找外星生命的熱點。

　　

　　在美國航空航天局（NASA）的卡西尼號發現土衛二的冰凍表面下方存在活躍噴泉和液態海洋之前，人們一直認為那裡只是一片荒涼的冰原。

　　

　　如果土衛二上潛藏著生命，那它們很可能與沖繩甲烷球菌（學名：Methanothermococcus okinawensis）非常接近。

　　新浪科技訊 北京時間4月3日消息，據國外媒體報道，土衛二又稱為「恩克拉多斯」（Enceladus），是土星的第六大衛星。現在，這顆星球已經成為尋找外星生命的熱點。在美國航空航天局（NASA）的卡西尼號發現土衛二的冰凍表面下方存在活躍噴泉和液態海洋之前，人們一直認為那裡只是一片荒涼的冰原。目前，土衛二已經成為太陽系中最可能存在外星生命的地方之一。2017年，科學家對土衛二的海洋——或者更確切說是被噴向太空的一滴噴泉——進行了分析，發現了水熱反應的證據。水熱反應會產生氫氣，而這可能正是土衛二微生物所取食的分子食物。

　　在近期發表於《自然-通訊》（Nature Communications）的論文中，研究人員對土衛二可能存在的生命進行了更深入的分析。奧地利維也納大學的西蒙·里特曼（Simon Rittmann）是單細胞微生物的研究專家，他認為一種特殊的地球微生物有可能會在土衛二冰層之下的環境中存活下來。換句話說，如果土衛二上潛藏著生命，那它們很可能與沖繩甲烷球菌（學名：Methanothermococcus okinawensis）非常接近。

　　沖繩甲烷球菌是一種產甲烷古菌（古菌是一類單細胞生物，與細菌和真核生物都截然不同），能將氫分子和二氧化碳轉化為甲烷，而根據卡西尼號的探測結果，這些物質在土衛二的噴泉中都存在。有趣的是，這些化合物，特別是少量甲烷的來源，依然是一個謎——它們會是微生物產生的嗎？在地球上，沖繩甲烷球菌生活在日本附近海域的深海熱液口周圍。里特曼和他的研究團隊在類似土衛二的氣體組成和壓力條件下培養了幾種產甲烷古菌，但是當加入一些土衛二上的化合物，如甲醛、一氧化碳和氨之後，只有沖繩甲烷球菌存活了下來。在理論上，如果未來的太空任務能將沖繩甲烷球菌等產甲烷古菌運送到土衛二，那它們很可能會佔領這顆冰凍星球的海底。

　　這項研究的結果具有什麼新的意義嗎？並不盡然。很難說產甲烷古菌就是土衛二海洋中甲烷的唯一來源。地球上一些熱液口也能在沒有生命的情況下產生甲烷，還有彗星——與冰凍的土衛二差不了多少——似乎還能從星際雲中捕獲甲烷。即使土衛二上確實有生命能產生甲烷，它們與沖繩甲烷球菌的相似性也不大可能會像馬和斑馬那樣。「大自然往往比我們聰明得多。它可能會以一種完全不同的方式來利用那裡的能源，」美國西南研究院的行星科學家亨特·懷特（Hunter Waite）說，「它是否會像地球上的某種微生物？可能不會。甚至它是否會以DNA為基礎？可能也不會。」

　　當然，這並不意味著科學家將微生物置於類似土衛二的環境條件中培養是在浪費時間和金錢。「我很高興人們開始對生物性甲烷的產生進行深入研究，」西南研究院的地球化學家和行星科學家克里斯托弗·格萊恩（Christopher Glein）說，「下一步是在實驗室中繼續進行這項困難的工作，以確定從太空飛船設備的角度弄清楚生命會是什麼模樣。」現在，科學家已經有了一個模型生物，格萊恩很好奇它所產生的生物性甲烷的同位素組成情況。可以理解的一點是，微生物所產生的甲烷含有與岩石或其他非生物過程產生的甲烷不同的碳同位素和氫同位素。「在確定未來某些太空任務的要求時，這一點將會十分有用，」格萊恩說道。NASA的太空探測器能夠很好地探測到同位素，因此如果微生物產生的生物性甲烷具有某些獨特的性質，那就將成為非常有幫助的測量指標。

　　相比尋找假想中的地外生命，這項研究可能對設計未來太空任務更有意義。「一些人會說我們應當穿過土衛二噴出的羽狀氣流，然後就能找到一些蠕動的微生物，」懷特說，「我們可能會這麼做，但可能性不是很高。我只想儘快地知道化學方面的信息。」很可能在發現真正的外星生命——如果真有的話——之前，深空探測任務就已經發現它們存在的證據。科學家將在實驗室中繼續檢驗各種假說，嘗試解決這些化學難題，並設計出探測這些化學證據的儀器，使這一天儘快到來。（任天）