遥远而奥秘的红色星球,能否会有生命存在于之上?
海底玄武岩存在有机资本,为摸索火星生命供给新激情
严酷上来说,实是处处皆是生活。它是在海底的岩石深处被发现的。颠末多年的艰苦摸索,一个科学团队发现了一些令人吃惊的事。他们在地壳海底的火山岩的细小裂痕中发现了丰硕的细菌生命。那些细菌在细小的裂痕内的粘土矿床中兴旺生长。
那一发现使人们对在火星上寻找生命的希望产生了新的激情。
那个研究团队在一篇名为“33.5—1.04亿年汗青的大洋地壳在玄武岩界面处的深层微生物扩散”的新论文中颁发了他们的研究功效。
东京大学的副传授铃木悠是那篇论文的次要做者。那篇论文颁发在《天然(Nature)》旗下的《通信生物学(Communications Biology)》杂志上。
“我很幸运,因为我几乎要放弃了”次要做者铃木悠说。
那些科学家在海洋深处的玄武量熔岩中发现了那些单细胞生物。他们破费了超越十年的时间,才想出钻探玄武岩心找出那些生物的法子。他们估量,那些岩石裂痕中每立方厘米含有100亿个细菌细胞,其密度大约相当于人的肠道。比拟之下,在海底的泥浆中,每立方厘米大约只要100个细胞。
那些细菌在粘土中疯狂生长,仿佛是要填满那些细小的裂缝。按照次要做者铃木悠所说,哪里发现粘土,哪里就能发现生命。
“那些裂痕对生物来说是一个十分友好的处所。粘土矿物在地球上就像一个十分奇异的质料,若是你能发现粘土矿物,你就能发现栖身在里面的微生物。”铃木悠在新闻发布会上解释到。
那个团队花了十年的时间在火山岩中寻找生物。他们2010年搜集的岩芯样本中找到了一些生物,那些岩芯样本是综合海洋钻探方案所搜集的样本中的一部门。在他们摸索期间,他们搭船在南承平洋三个差别的盘旋区搜集样本。他们用了一根长5.7公里(3.5英里)的金属管抵达海底。然后他们又往地下钻了125米——在抵达基岩之前,前75米是泥浆。
“在岩石中看见如斯富集的微生物,我想那实像是一场梦。”次要做者铃木悠说。
理解那个发现重要性的此中一个关键是样本的位置。那些样本不在散热孔或海底水通道的附近,那意味着细菌不克不及被水流压入裂痕。它们是本来保存在那里的。研究中同样存在三种年龄的岩石样本,它们别离为:13.5百万年,33.5百万年,104百万年。
研究人员Suzuki和他的团队已经利用一些成熟的找寻生命迹象的办法查抄了那些岩石许屡次,但是什么也没有发现。Suzuki和其他研究人员最末开发出一种新的办法去寻找生命。他们利用了一品种似于病例学家切割薄层组织切片的办法去检测它们。那种办法是将岩石先磨成粉末再停止细胞计数,与在岩石样本中检测生命的尺度办法非常差别。
此中一块岩石薄切片筹办在显微镜下停止查抄(图源:东京大学Caitlin Devor CC BY 4.0)办法是在薄片被环氧树脂不变后,用DNA染料对其停止染色,再在显微镜下停止查抄。在显微镜下可见,细菌呈现出绿色的发光球体状,聚集在发橙色光的隧道和裂痕内。通过火析DNA,研究团队识别出了生活在粘土填充的裂痕中差别品种的细菌。那些研究样本包罗的细菌品种类似但不完全一致的。
当研究团队末于在那些裂痕中找到生命存在的证据时,Suzuki感应非常惊讶。从海底122米深处收罗的固体岩石样本中发现,需氧细菌密集地聚集在其黏土矿物的隧道中。图像B的放大倍率是图像A的1000倍。每张图像的左侧照片是在一般光下拍摄的,而右侧照片是在荧光灯下拍摄的。能够看到,此中固态玄武岩为灰色,粘土矿物为橙色,而细菌细胞为绿色球体状。(图源:Suzuki等, 2020年颁发,DOI:10.1038/s42003-020-0860-1,CC BY 4.0)
Suzuki说:“平心而论,那是一个十分不测的发现。在我几乎快放弃时,能发现那些我非常幸运。”他还说:“看到岩石中有如斯多而丰硕微生物生命,我觉得那几乎像是一场梦”。
“那些裂痕对生命来说长短常适宜保存的处所。粘土矿物是地球上的一种奇异的物量;若是你找到粘土矿物,你几乎总能在此中发现微生物的存在。”Suzuki解释道。
当然,那一发现不只自己令人兴奋,关于寻找火星上的生命可能还具有严重意义。在火星上曾经潮湿的处所,发现有大量粘土矿物存在。此中一些粘土中的矿物量只要在有水的情况下才会构成。下一个拜访火星的遨游者-美国宇航局的火星2020毅力遨游者,将会对此中的一些物量停止采样。希望此中一些样本最末能被带回地球(以便研究)。
火星样品返回使命方案将发送一个航天器到火星,搜集由火星毅力(2020)遨游者收罗的样品,然后返回地球。
“我如今超等等待能在火星上找到生命。若是没有,那必然是生命的存在依赖于其他一些火星上没有的行为,好比板块动。”Suzuki如是说。目前还没有确凿的证据表白火星上存在板块运动,虽然一些卫星已经探测到地磁异常,那可能与板块运动有关。
但在此次研究中,采样的岩石类型和火星上的岩石类型之间有良多类似之处。每个星球上独立构成的岩石,它们的构成前提大致都不异。“矿物就像粘土构成时的情况指纹。中性到微碱性程度,低温,中等盐度,富含铁的情况,玄武岩——所有那些前提在地球深海和火星外表都存在,”Suzuki说。
地球上极端微生物的发现为寻找其他星球上的生命增加了一些自信心。若是生命能在地球上的极端情况中保存,也许它也能在太阳系中发现的一些极端情况中保存。
埃塞俄比亚拥有超凡脱俗的光景的达洛尔,是地球上独一一个科学家发现了水却没有生命的处所。极端微生物已经在地球上的其他极端情况中找到了茁壮生长的办法,那让人们对在太阳系中发现生命产生了乐不雅情感。自拟标题问题:对粘土矿物的研究,或答应助人类进一步发现火星上能否有生物存在。
“那些裂痕对生命来说长短常适宜保存的处所。粘土矿物是地球上的一种奇异的物量;若是你找到粘土矿物,你几乎总能在此中发现微生物的存在。”Suzuki解释道。
当然,那一发现不只自己令人兴奋,关于寻找火星上的生命可能还具有严重意义。在火星上曾经潮湿的处所,发现有大量粘土矿物存在。此中一些粘土中的矿物量只要在有水的情况下才会构成。下一个拜访火星的遨游者-美国宇航局的火星2020毅力遨游者,将会对此中的一些物量停止采样。希望此中一些样本最末能被带回地球(以便研究)。
火星样品返回使命方案将发送一个航天器到火星,搜集由火星毅力(2020)遨游者收罗的样品,然后返回地球。
“我如今超等等待能在火星上找到生命。若是没有,那必然是生命的存在依赖于其他一些火星上没有的行为,好比板块动。”Suzuki如是说。目前还没有确凿的证据表白火星上存在板块运动,虽然一些卫星已经探测到地磁异常,那可能与板块运动有关。
但在此次研究中,采样的岩石类型和火星上的岩石类型之间有良多类似之处。每个星球上独立构成的岩石,它们的构成前提大致都不异。“矿物就像粘土构成时的情况指纹。中性到微碱性程度,低温,中等盐度,富含铁的情况,玄武岩——所有那些前提在地球深海和火星外表都存在,”Suzuki说。
地球上极端微生物的发现为寻找其他星球上的生命增加了一些自信心。若是生命能在地球上的极端情况中保存,也许它也能在太阳系中发现的一些极端情况中保存。
埃塞俄比亚拥有超凡脱俗的光景的达洛尔,是地球上独一一个科学家发现了水却没有生命的处所。极端微生物已经在地球上的其他极端情况中找到了茁壮生长的办法,那让人们对在太阳系中发现生命产生了乐不雅情感。
研究的成果也使人们兴奋无比,就好比那项研究中得到的成果,至少关于铃木来说是如斯。那使得铃木和他的团队,以及美国宇航局之间停止一些合做。研究人员将帮忙造定一项方案,以研究若何检测火星探测器收罗的岩石样本。
正如做者们在其论文的结论中所写,“那项研究的成果也表示了在火星和其他行星上可能有生命存在。玄武量地壳在地球、火星和其他行星上都是遍及存在的。”他们还说,“鉴于火星地下存在甲烷和液态水,地球海底玄武岩中由有机物和甲烷供给燃料的群落为火星以及其他行星地下现存生命和/或过去生命的生物信号供给了一个明晰的模子。”
铃木说:“在海底坚硬的岩石中发现生命的那一发现没有人意料到,那可能会改动在太空中寻找生命的规则。”
相关常识
火星是间隔太阳第四远的行星,也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星。在英语中,火星(Mars)为罗马战争之神的名字,而且火星凡是被称为“红色星球”。[16][17]“红色星球”是指火星外表遍及存在的氧化铁的影响,那使得它在肉眼可见的天体中呈现出明显的红色外不雅。火星是一颗大气稀薄的类地行星,其外表特征能使人联想到月球的碰击坑和地球的山谷、戈壁和极地冰盖。
因为火星的自转周期和扭转轴相关于地球黄道平面的倾斜度十分类似,火星上的日期和季节也与地球的类似。火星是奥林帕斯山(Olympus Mons)的所在地,奥林帕斯山是太阳系中所有行星上更大的火山和已知更高的山;也是水手号谷(Valles Marineris)的所在地,水手号谷是太阳系中更大的峡谷之一。火星北半球光滑的北极盆地占地40%,可能是一个庞大的碰击地貌。火星有两个卫星,火卫一(Phobos)和火卫二(Deimos),它们体积很小,外形不规则,可能是被捕捉的小行星,类似于一颗火星特洛伊小行星,小行星5261(Eureka)。
做者:universetoday
FY:Astronomical volunteer team
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