近日在類(lèi)似早期火星環(huán)境的火山湖中發(fā)現(xiàn)的非凡微生物的報(bào)道，引發(fā)了科學(xué)家們的許多遐想。在周五發(fā)表于《天文學(xué)與空間科學(xué)前沿》上的一篇文章中，來(lái)自美國(guó)科羅拉大學(xué)博爾德分校的第一作者、研究生 Justin L. Wang 詳細(xì)介紹了他們的最新發(fā)現(xiàn)。

波阿斯火山的 Laguna Caliente 湖（圖自：Justin Wang）

SCI Tech Daily 指出，某些“專業(yè)”的微生物，能夠在類(lèi)似于火星早期歷史的條件下生存，表明其具有相當(dāng)寬泛的適應(yīng)能力。

這項(xiàng)研究實(shí)地走訪了哥斯達(dá)黎加的波阿斯火山地帶，那里的熱液火山口湖，絕對(duì)是地球上最?lèi)毫拥臈⒌刂弧?/p>

水體本身具有超強(qiáng)的酸性、里面充斥著有毒金屬元素、且溫度范圍從“相對(duì)舒適”到“有些沸騰”。

此外這里經(jīng)常遭遇“潛水噴發(fā)”，可能導(dǎo)致蒸汽、灰燼、乃至巖石的突然爆炸。

火山湖中主要生活著一類(lèi)噬極噬酸的細(xì)菌（圖自：Justin Wang）

盡管地球上的大多數(shù)生命形式都不待見(jiàn)如此惡劣的環(huán)境，但充滿熱液的火山湖，很可能就是“夢(mèng)開(kāi)始的地方”。

在這項(xiàng)研究的基礎(chǔ)上，我們不禁開(kāi)始暢想地外是否也有如此能夠在惡劣環(huán)境下生存的生命形式 —— 比如我們的鄰居 —— 火星。

在這個(gè)極端的火山湖中，研究團(tuán)隊(duì)的一個(gè)主要主要發(fā)現(xiàn)是，即便只檢出了少數(shù)幾種微生物，但它們可能有多種生存方式。

其相信這些微生物可在火山爆發(fā)時(shí)的湖邊生存，因而擁有相對(duì)廣泛的基因陣列就顯得更加有用。

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查作業(yè)（圖自：Justin Wang）

這項(xiàng)跨學(xué)科合作，是對(duì) 2013 年之前的相關(guān)工作的一個(gè)延續(xù)。不過(guò)當(dāng)時(shí)，研究人員只在火山湖中發(fā)現(xiàn)了其中一種嗜酸菌屬微生物。

不過(guò)所料的是，這種細(xì)菌常見(jiàn)于酸性礦山排水和熱液系統(tǒng)中，且已知它們具有適應(yīng)不同環(huán)境的多組基因。

之后幾年，這里發(fā)生了一系列的火山噴發(fā)事件，于是研究團(tuán)隊(duì)也在 2017 年重返現(xiàn)場(chǎng)考察，旨在了解微生物的多樣性是否發(fā)生了變化、以及更全面地研究其生化過(guò)程。

最新工作表明，熱液系統(tǒng)中的微生物多樣性確實(shí)有所增加，但火山湖中依然由嗜酸性細(xì)菌占主導(dǎo)地位。

研究配圖 1：2013 ~ 2017 年間的野外記錄（來(lái)自：Frontiersin）

通過(guò)對(duì)湖泊樣本中生物體的 DNA 進(jìn)行測(cè)序，研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)這些細(xì)菌具有多種生化能力，可助其耐受極端和動(dòng)態(tài)的條件。

其中包括使用硫、鐵、砷、碳固定（如植物）、簡(jiǎn)單 / 復(fù)雜的糖、生物塑料顆粒（微生物可以在壓力或饑餓期間產(chǎn)生，并用作能量和碳儲(chǔ)備）作為能量的產(chǎn)生途徑。

Justin Wang 補(bǔ)充道，盡管預(yù)期會(huì)發(fā)現(xiàn)許多有趣的基因，但鑒于火山湖本身的生物多樣性就偏低，他們還是相當(dāng)驚訝于有如此奇妙的發(fā)現(xiàn)。

研究配圖 4：火山湖細(xì)菌宏基因組樣本的 PHB 循環(huán)示例（酶以綠字顯示）

考慮到火星和地球在許多方面都存在著較高的相似性，熱液系統(tǒng)或在兩顆星球的生命進(jìn)化與維持上（包括提供熱量、水、以及能量），都扮演了相當(dāng)重要的角色。

此前許多在火星上尋找生命的研究，多將注意力放在了河床或河流三角洲上。但新研究的建議是，我們不妨更多地去關(guān)注此前出現(xiàn)過(guò)熱液的地方（或在火星上存在了數(shù)十億年）。