NASA深入極旱之地 探索未來如何在火星尋找遠古生命遺迹

原標題：NASA深入極旱之地 探索未來如何在火星尋找遠古生命遺迹

雖然當前的火星地表很是乾燥，但人們還是在努力尋找它曾經支撐過生命的線索。為了找到答案，美國宇航局（NASA）艾姆斯研究中心的一支研究團隊，專門到智利的阿塔卡馬沙漠進行了一番實地考察。作為地球上知名的乾旱地區之一，這裡開展的研究有助於確定「什麼樣的環境會限制微生物的生存」，並在未來搜尋火星生命時派上用場。

阿塔卡馬沙漠非常乾燥，即便在正常的條件下，微生物也難以在這裡生存（圖自：NASA）

基於當前最被認可的理論，水是生命存在的最重要因素之一。

當前地球上所知的聲明，都依賴於水來支撐最基本的生物功能。換言之，沒有水、就沒有了生命。

有鑒於此，天體生物學家們考慮在星際探索出發前，通過其它因素來確定一個地方是否適合生命。

即便那裡擁有完美適宜的溫度區間、類似地球的大氣層、較低的輻射、以及生命所需的其它元素，但只要沒有水，前面都是枉然。

位於南美洲西海岸的阿塔卡瑪沙漠，就是地球上現實存在的一個因為缺水而導致的生命荒漠。

幽默點說，阿塔卡馬沙漠的降雨和火星差不多，都是以十億分鐘為單位的。部分地區極其乾燥，以至於細菌都難以生存。

通常情況下，細菌會吞噬掉那些從天而降的硝酸鹽，但當地並未顯現這一跡象。

此外在地中海氣候下，擁有千萬年曆史的沙漠竟然分外涼爽，但這隻意味著可用於生長和繁殖的能量更少。

研究人員在智利境內的這座沙漠地表（離地幾厘米處）採集樣本（via：Ames 研究中心）

問題在於，支撐生命存續的分界線，到底在哪裡？到了什麼程度，才能被認為過於乾燥？

據 NASA 所述，阿塔卡瑪是一個非常好的發現地點，長達 1000 公里（英里）的地帶，其乾燥程度並不均勻 —— 北部地區極乾燥、南部地區較乾燥。

該機構的想法是，通過觀察極端環境的變化，找出水位降至生命最低值的那條線。

這裡的要點是確定確定一組微生物是『活的』，還是能夠『活下去』。即這些生物在進食、生長、繁殖，而不是在維持基本生物功能的這條線上苟延殘喘。

如果是前者，微生物可以代代相傳。如果是後者，微生物可能在這一代消失，甚至在極端條件下形成孢子（以幾乎休眠的形態而存在的細菌）。

要看待這種差異，就得尋找它們的壓力跡象。比如『歲月靜好』的細菌們，就不會顯現任何壓力跡象。

但是在極其惡劣的環境中，微生物的生長和繁殖會受到很大的壓力。此時可以觀察細胞結構的變化，比如形成於細胞膜外的脂質分子會讓它變得更僵硬。

換言之，如果某地很乾燥，但細菌沒有顯現這種壓力，那微生物自然可以較好地存續。

阿塔卡馬沙漠（從南到北）的年降水量變化圖（via：NASA 艾姆斯研究中心）

研究團隊關注的另一件事，就是蛋白質的外消旋化。這是以後者能夠用於考古學和其它領域的標準測年技術，用於研究生物體死後的氨基酸是如何變化的。

蛋白質和構成細胞的氨基酸，屬於複雜的不對稱分子。與手套和鞋子一樣，它們也分左旋和右旋版本。

在所有陸地生命中，這些分子都是左撇子。但在生物體死亡後，隨便氨基酸的改變，它們就變成右撇子了。

這種情況會以可預測的速度發生，比如左旋何時向右旋發展，以及左右如何達到 50:50 的比例。

研究團隊發現，在最乾旱的地區，這一比例表明生物已經至少死亡 1 萬年，生命的殘餘極為罕見。

對火星來說，這項發現並不是很令人鼓舞。因為阿塔卡瑪最高早的區域幾乎完全沒有生命，且很少有可能被風吹進口。

但與火星相比，這裡已經算是天堂了。NASA 表示，即便拿出阿塔卡瑪最乾燥的地面，也不及火星地表的 1/1000 。

這意味著在火星地表找到生命的機會無限趨近於零，但仍有可能找到曾經存在於古代火星濕潤時期的生命殘餘。

有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《天體生物學》（Astrobiology）期刊上。原標題為：

《火星土壤如此乾燥，生命是否難以維繫？》（Is Mars" Soil Too Dry to Sustain Life?）

[編譯自：New Atlas , 來源：NASA]

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