奇怪低光細菌有可能在火星上繁衍生息

一個國際科學家小組發現，一種奇怪的細菌能在令人難以置信昏暗環境中把光變成燃料。研究人員在一份新發表的聲明中說，類似的細菌有朝一日可能會幫助人類在火星定居，並擴大我們在其他星球上尋找生命的範圍。藍藻細菌通過吸收陽光來產生能量，在這個過程中釋放氧氣。但直到現在，研究人員認為這些細菌只能吸收特定的高能波長的光。這項新研究揭示了至少有一種藍藻細菌可以吸收更紅(能量更低)的波長的光，從而使它在黑暗的環境中茁壯成長，比如在溫泉的深海中。藍藻生活在世界上最極端的環境中。一個國際科學家小組發現，一種奇怪的細菌能在令人難以置信的昏暗環境中把光變成燃料。

當在遠紅光下生長的時候，這種藍藻細菌，被稱為熱球菌，仍然可以在其他細菌不穩定的地方進行光合作用。圖片：T. Darienko/CC BY-SA 4.0

研究人員在一份新發表的聲明中說，類似的細菌有朝一日可能會幫助人類在火星定居，並擴大我們在其他星球上尋找生命的範圍。藍藻細菌通過吸收陽光來產生能量，在這個過程中釋放氧氣。但直到現在，研究人員認為這些細菌只能吸收特定的高能波長的光。這項新研究揭示了至少有一種藍藻細菌可以吸收更紅(能量更低)的波長的光，從而使它在黑暗的環境中茁壯成長，比如在溫泉的深海中。藍藻生活在世界上最極端的環境中。澳大利亞國立大學(ANU)研究員、這項新研究的合著者珍妮弗莫頓(Jennifer Morton)在聲明中說：這項研究重新定義了光碟機動光合作用所需的最小能量，這種類型的光合作用很可能正在你的花園裡，在岩石下進行（事實上，在沙漠的岩石中甚至還發現了與之相關的物種）。

通過研究這些生物吸收能力背後的物理機制，研究人員正在更多地了解光合作用是如何工作的，並提高了利用類似的低光生物在火星等地產生氧氣的可能性。該研究的合著者、ANU的名譽教授艾爾瑪斯克勞斯茲(Elmars Krausz)在聲明中說：這聽起來像是科幻小說，但世界各地的航天機構和私人公司都在積極努力，試圖在不遠的將來將這一願望變為現實，理論上光合作用可以利用這些類型的有機體，為人類在火星上呼吸創造空氣。我們正在研究的藍細菌等適應光線較弱的生物體，可以在岩石下生長，並有可能在這顆紅色星球的嚴酷環境中生存下來。

根據發表在《科學》雜誌上的新研究，研究人員最初認為一種叫做葉綠素f的特殊葉綠素能夠幫助捕獲光，但不能直接參与將光轉化為能量。但這項研究表明，事實上色素確實參與了能量轉換，並讓生物體從比以往任何時候都更長的波長中提取能量。對大多數植物來說，適應於光的葉綠素在光合作用中是非常重要的，但是我們的研究發現，在弱光條件下，所謂的『紅色』葉綠素是光合作用的關鍵成分。更不用說，它在尋找地球外生命的過程中扮演了關鍵的角色：從這些色素中尋找標記的熒光可以幫助識別外星生命，了解地球上存在這樣的生物不僅可以拓寬我們尋找外星生物的範圍，而且還能告訴我們在尋找外星生物時應該尋找什麼。

博科園-科學科普｜文：Sarah Lewin/Space

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