带着细菌去旅行啦

　　据外媒New Atlas报道，一项将细菌置于国际空间站（ISS）外部的新实验发现，微生物可以在太空中生存数年，甚至数十年。这项研究为生命可以在行星之间旅行的想法提供了依据。细菌是顽强的小生物。它们在地球上几乎所有的环境中都能茁壮成长，从极地冰层深处到最干燥的沙漠，从地下数英里到 大气层深处。但这些微生物能否在太空中生存，对地球上的生命以及其他星球的生命有着重要的影响。
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　　现在，一项新研究已经对这一点进行了检验。 东京大学的研究人员将一种名为Deinococcus radiodurans的细菌的干燥颗粒放在国际空间站外部的面板上，将它们暴露在冰冷、高辐射的太空真空中。这些颗粒含有 ＂聚合体＂--厚度不同的大菌落，没有保护性屏蔽。
　　在暴露一年、两年和三年后，研究人员对这些聚集物进行了分析。到最后，所有厚度超过0.5毫米的颗粒至少显示出部分存活。仔细观察后，研究人员发现， 菌落之所以能够存活，是因为外面的个别细菌因暴露而死亡，为其他细菌形成了一个保护壳。
　　利用每年收集的数据，该小组能够推断出不同厚度的菌落在太空可能持续的时间。那些厚度超过0.5毫米的菌落可能在国际空间站上生活了15年到45年，而在太空中松散漂浮的1毫米厚的菌落有可能存活8年之久。
　　该团队表示，这一发现支持了有生源说(panspermia)的假说，即生命在行星之间＂跳跃＂。被认为最可信的有生源说类型是lithopanspermia--微生物搭上小行星或彗星的＂顺风车＂，受到岩石＂盾牌＂的保护。但新研究表明，没有屏蔽的细菌菌落也有可能存活下来，这是一种被称为 massapanspermia现象的新形式。
　　该研究的通讯作者Akihiko Yamagishi说：＂结果表明，抗辐射的Deinococcus可能在从地球到火星的旅行期间存活下来，反之亦然，这在最短的轨道上是几个月或几年。＂
　　几年前的一项研究也有类似结果。一个俄罗斯团队将一系列细菌、真菌和其他生物体放置在暴露在太空中的国际空间站胶囊中，发现许多生物体都能存活下来，这为火星上的微生物生命带来了希望。
　　虽然这确实为支持有生源说假说增加了证据，但该团队表示，需要做进一步的工作来评估细菌是否能够在从行星上弹射出来或在新的行星上坠落的强烈压力和高温下生存。
　　地球生命的来源，是科学家们乐此不疲研究的话题。
　　目前，主流的假说是＂化学进化说＂。
　　这个假说认为生命来自地球，是地球早期的极端环境里，非生命物质通过复杂的化学过程，一步步变成 生命物质。
　　但这个假说也有不完美的地方。
　　有科学家质疑，仅仅因为 蛋白质大分子可以在自然环境中形成，就说地球能自然形成生命，这跨度太大。
　　因为生命中重要的组成部分，DNA序列，有着独特的结构。仅仅依靠随机过程，形成生命物体的概率小到几乎不可能。
　　在这种质疑下，有了第二种流行的假说：＂胚种论＂。
　　胚种论认为，生命不是来自地球，而是来自外太空中的微生物。
　　在整个太空里，弥漫着各种形态的微生物。它们藏在彗星、小行星里，四处游走。
　　当它们撞击到其他行星后，微生物停留下来，生长繁衍，最后形成 高级生命体。
　　目前，科学家们发现微生物确实可以通过陨石在行星之间移动，石头的厚度可以保护它们躲过宇宙中的 致命射线。
　　但日本科学家山岸彦明更进一步，他认为微生物在没有陨石保护的情况下，也能四散开来。
　　也就是说，生命有在行星之间自由穿梭的能力。
　　为了证明这一点，这位来自 东京医科大学的分子生命学教授找到日本太空实验舱合作。
　　（山岸彦明）
　　他和他的团队选择耐辐射奇球菌作为实验微生物。
　　这是一种极端微生物，对 紫外线、电离辐射、强氧化剂有着惊人的抗性，被吉尼斯世界纪录称为＂世界上最顽强的细菌＂。
　　（耐辐射奇球菌）
　　在对耐辐射奇球菌做了5年的太空模拟试验后，日本太空探索局批准了他们的实验请求。
　　2015年4月，一批耐辐射奇球菌随着SpaceX火箭发射到太空。
　　送上太空的有三块细菌板，由日本太空实验舱上的机械臂抓好，暴露在 宇宙射线中。
　　（日本太空实验舱＂希望号＂）
　　每块板子包含两块铝板，上面有着20个浅坑，用来装不同大小的耐辐射奇球菌。
　　每年，实验舱会卸下一块细菌板，带回到国际空间站，让宇航员将样本送回地球分析。
　　经过三年的观测，山岸彦明团队发现：凡是厚度大于500微米的耐辐射奇球菌，都表现出和地球上相似的存活率。
　　根据细菌厚度和存活时长的关系推断，厚度大于500微米的耐辐射奇球菌能够在实验舱外存活15 45年，厚度超过1毫米的耐辐射奇球菌能自由漂浮在太空中，生存8年。
　　（细菌厚度和存活时间的关系）
　　山岸彦明的推断，如果一团耐辐射奇球菌想从地球旅行到火星，那么它只需要确保存活2 8年就可以了。
　　为什么耐辐射奇球菌能在太空中活下来？
　　一方面，是因为外层的细胞死亡后，它能保护内部细胞，避免对DNA造成损伤。
　　越大的耐辐射奇球菌，存活的时间越长。
　　另一方面，是耐辐射奇球菌善于修复DNA。
　　大部分细菌只有一个DNA组，但耐辐射奇球菌有10个甚至更多。
　　这意味着当一段DNA受到损坏时，它可以大量生产蛋白质来修补。
　　最后，山岸彦明得出的实验结论是，微生物可以在没有岩石的保护下，直接成团降落在行星上。
　　这种移动方式和岩石搭载相结合，能估算出胚种移动发生的频率。
　　他称这一理论为massapanspermia，是胚种论的分支。
　　山岸彦明还说，如果胚种论确实是地球出现生命的原因，那么会说明一件事，＂这个宇宙中，生命的存在比我们想得要多得多＂。
　　不过，别的科学家也有不同意见。
　　天体生物学家Natalie Grefenstette说，如果真的像山岸彦明说的那样，生命可以通过自由漂浮的细菌团到处传播，那么会有两个大限制。
　　首先，当一堆细胞团降落到行星上时，它可能会像流星那样烧起来，没法降落到地上。
　　其次，从一个行星飘到另一个行星上，时间可能需要非常长。
　　虽然靠着 层状结构，耐辐射奇球菌能在太空中存活几十年，但和数百万年的星际旅行时间比不值一提。
　　对这些质疑，山岸彦明表示自己想找到是一种可能性。
　　（这项研究的报告发表在《微生物学前沿》上）
　　目前，山岸彦明想在离地球更远的地方做实验，包括NASA计划在2020建造的月球附近的空间站。
　　他的团队也在研制一种显微镜，希望能搜寻火星表面下是否存在生命体。
　　关于生命起源，需要更多地科学家们继续努力下去……