科學家證實：沖繩群島海底球菌能夠在土衛二上生存

我才是全太陽系最可能孕育地外生命的 super star！

新的模擬實驗表明，微生物可以在土衛二的冰下海洋里生存。

土衛二表面的冰殼

土衛二「恩克拉多斯」的表面存在海洋，還有能夠噴發出水和複雜有機分子的間歇噴泉。科學家認為， 「恩克拉多斯」是太陽系中最有可能存在地外生命的星球。

但是，那裡的生命到底是什麼樣子？它們是怎樣運轉的？

如果這個冰凍星球的表面深處真的存在有機體（生物），那麼，它們的增長與繁殖將完全接觸不到地球上絕大部分生命所賴以生存的陽光。土衛二上也沒有氧氣，想要從土衛二的表面海洋和中心岩石的化學反應之中獲取能量，將面臨非常巨大的壓力。

儘管有著這些障礙，一組研究人員發現，地球上至少存在一種生命形式，可能能夠在土衛二假定的條件下很好地存活。這就是生活在日本海岸以外、海平面以下3000英尺的熱液噴口的一種產甲烷球菌（Methanothermococcus okinawensis）。

土衛二「恩克拉多斯」表面的的冰殼，冰層下為全球性海洋（液態水），中間為岩石內核，南極區域還有不斷噴射水和複雜有機分子的間歇噴泉

土衛二內部結構圖

《自然通訊》本周二發表的一項研究顯示，這種細菌可以通過將分子氫和二氧化碳轉化為甲烷而獲得生存的能量。根據目前的探測結果，這兩種成分（分子氫和二氧化碳）在土衛二上均存在，也就是說，這種細菌在土衛二的條件下能夠存活。

儘管到目前為止，還沒有哪一個人類的探測器曾經穿透過土衛二「恩克拉多斯」的冰凍外殼，不過，美國國家航空航天局（NASA）的「卡西尼」號土星探測器曾經穿越過土衛二南極地區間歇噴泉噴發的巨型羽狀噴流物質。該探測器在穿越過程中發現，土衛二「恩克拉多斯」的內部海洋主要是由水構成的，此外，探測器設備還在巨型羽狀噴流物質中檢測到了甲烷、二氧化碳、氨、氮分子、氫分子以及其他化學物質。

冰粒和水蒸汽正從土衛二的多冰地表裂縫中噴出。圖片攝於2008年，「卡西尼」號在一次近距離飛越時穿過土衛二羽狀噴流，並獲得觀測數據。

為了確定地球上的何種生物能夠在土衛二「恩克拉多斯」上生存，研究人員對三種屬於「產甲烷古細菌群」的細菌進行了研究。這些可以生成甲烷的微生物都屬於原核生物中的古菌域。產甲烷菌不能在有氧氣環境中生存，因此它們只見於完全缺乏氧氣的環境中。這些細菌都是單細胞有機體，能夠在無陽光、無氧氣的條件下生存，這種細菌的新陳代謝過程會生成甲烷。

在地球上，海洋沉積物、鹽沼和人類消化道中都能夠發現產甲烷古細菌群，這種細菌能夠導致人體出現胃腸氣脹及打嗝噯氣等問題。但在反芻動物的瘤胃中，厭氧生物（包括產甲烷菌）將纖維素消化成可以被動物吸收的物質。如果缺乏產甲烷菌，牛羊等反芻動物將無法存活。

研究人員在不同的環境中嘗試著培養產甲烷古細菌群，經過反覆嘗試，他們最終決定僅對一種特殊細菌開展研究工作，這種細菌的英文名稱為：Methanothermococcus okinawensis，一般也可簡寫為：M. okinawensis，中文譯名為：沖繩甲烷球菌，這種細菌能夠在多種試驗場景下進行可預測的生長繁殖。這種細菌發現於沖繩群島伊平屋島海脊附近的海底熱液噴口，因此命名為沖繩甲烷球菌。

維也納維恩大學古細菌專家西蒙·里特曼領導試驗小組在實驗室中培育沖繩甲烷球菌

研究人員在第二階段工作一系列的試驗過程中發現，沖繩甲烷球菌能夠在類似於土衛二「恩克拉多斯」的化學及壓強條件下產生甲烷。此外，研究人員還發現，土衛二「恩克拉多斯」化學構成成分中包含的分子生長阻滯劑不會抑制沖繩甲烷球菌的生長繁殖。

「我們根據科學家、土星探測器對土衛二恩克拉多斯的探測結果，模擬了類似於土衛二的化學及物理試驗環境，沖繩甲烷球菌在所有的土衛二模擬試驗環境中都能夠生存繁殖，」研究小組組長、維也納維恩大學古細菌專家西蒙·里特曼說：「我們甚至在某些試驗過程中，將模擬環境中的甲醛、銨的濃度提得很高，將氣壓加大到90巴，結果發現沖繩甲烷球菌仍然能夠生存併產生甲烷。」

從陽光無法照射的地球深海火山噴發口以及北極冰蓋下，科學家們發現了極端微生物的生命形態，這給科學家們帶來了希望，也許恩克拉多斯上也有類似的微生物存活。這項新的研究成果顯示出，沖繩甲烷球菌確實非常有可能在土衛二「恩克拉多斯」上生存，但里特曼也進一步提醒說，目前對此做出確定性結論還為時過早，還需要進行更加深入的研究。

「我們的研究工作主要從生理學、微生物學、地質學三個方面對沖繩甲烷球菌進行試驗，我們的研究成果是在實驗室內形成的，對研究成果的描述和解釋應當持謹慎態度，」里特曼說。

來源：http://www.latimes.com

譯者：朱川

責編：高佩雯

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