在太空中頑強生存3年的「超級細菌」

2020-09-14 阿若工作室

只要團結一致「抱成團」，某些頑強的細菌在外太空待上3年也能存活下來。

這一結論來自一項在國際空間站進行的實驗。科學家們把抗輻射奇異球菌送上太空，在空間站外部進行相關研究以檢驗其生存能力。

抗輻射奇異球菌（透射電鏡） | The Oak Ridge National Laboratory

研究人員在空間站外部放置了不同厚度的細菌團塊。三年後，在厚度超過0.5毫米的團塊中，研究者驚喜的發現了仍然存活的細菌。在這些菌落團塊中，雖然外層的細菌已經被太空輻射的紫外線殺死破壞，但這恰好可能為內部的健康細菌提供了保護，菌落內部的細菌在惡劣的太空環境中任然得以存活。

存活下來的細菌在國際空間站外「生活」3年後，被帶回地球培養，又開始繼續繁殖。這項實驗結果發表在8月的瑞士《微生物前沿》（Frontiers in Microbiology）雜誌。

比水熊蟲還強悍的抗輻射奇異球菌

這次研究選用的抗輻射奇異球菌，從它的名字就可以看出，這種球菌可以抵抗輻射，甚至可以說是已知的抗輻射能力第二強的生物（排名第一的是在2003年發現的，一種生活在海底熱泉附近的古菌）。抗輻射奇異球菌發現於上世紀五十年代，人們對樣本的肉類進行輻射滅菌實驗，結果發現不管伽馬輻射提高到多強，樣本最終還是會壞掉。之後人們仔細分析研究，從中分離出抗輻射奇異球菌。

經過實驗發現，在高達5000戈瑞的輻射劑量下，抗輻射奇異球菌的活性沒有任何影響。繼續加大輻射劑量，當達到15000戈瑞，抗輻射奇異球菌依然能保持37%的活性。這就十分令人驚嘆了！可能大家對這種劑量沒有直觀感受，15000戈瑞輻射量有多大呢？我們類比下，這個量級大概相當於在車諾比事故中爆炸熔融的堆芯邊上待上3000分鐘，差不多兩天多的時間內所受到的累計輻射！！人類受到的輻射劑量達到5戈瑞就會死亡，更別說15000戈瑞了。即使是大家所熟悉的水熊蟲，在受到4000戈瑞的輻射後也會很大概率死亡。更令人驚嘆的是，抗輻射奇異球菌只需要12-24小時，就可以修復輻射造成的基因損傷，換句話說，的不考慮高溫和有毒物質的影響，抗輻射奇異球菌甚至可以在熔融的堆芯邊上幸福的一直生活下去！

這麼厲害的抗輻射能力，不禁讓人好奇其強大能力背後的原因。人們發現抗輻射奇異球菌之所以能夠抵抗輻射，歸根於其本身可以對基因進行快速修復。在正常情況下，每個抗輻射奇異球菌都對自己的基因提供了4份拷貝，這是由於有了這4份拷貝，才可以在12-24小時之內，利用可拷貝來修復每一個受損基因。更為神奇的是，抗輻射奇異球菌還可以在細胞間傳遞基因，並且可以修復傳遞中出現問題的基因。

抗輻射奇異球菌 | 圖片來源網絡

細菌能否完成「地球-火星」之旅？

日本的科研團隊對國際空間站外的曝光板上放置的乾燥抗輻射奇異球菌菌落進行研究，實驗採用將不同厚度的抗輻射奇異球菌樣品暴露在空間環境中一年、兩年或三年，然後測試菌落中細菌的存活率。

經過三年的觀察研究，科研人員發現，所有直徑大於0.5毫米的個體較大的奇異球菌菌落，在極為苛刻的太空條件下都部分存活下來。還有一個現象十分值得關注，那就是，雖然奇異球菌菌落表面的細菌死亡了，但死去的細菌為下面的健康的細菌創造了一層保護層，為菌落的持續生存提供了保障。研究人員通過分析暴露一年、兩年和三年的菌落存活數據，推測得出，超過0.5毫米的奇異球菌菌落可以在國際空間站上存活15年到45年。

通過這次實驗，研究人員推測，一個直徑達到1毫米的菌落在外層空間極端條件下，存活可能長達8年。我們大膽猜想，抗輻射奇異球菌甚至可以在從地球到火星的幾個月或幾年的時間的旅行過程中存活下來。

放置細菌團塊的地方 | JAXA/NASA

宇宙胚種論

雖然抗輻射奇異球菌是一種已知的嗜極微生物，可以在極端惡劣的環境下生存，但這次太空細菌的新發現也給我們打開了一扇新的思考的大門：細菌是否能夠順利的在太空中生存？畢竟這次研究為細菌的太空生存提供了很好的參考依據。在得到適當的保護措施下，比如凝結物為細菌提供庇護，甚至細菌可以埋藏在巖石之下來躲避輻射，不光光是抗輻射奇異球菌，某些其他的細菌也可以在外太空中長期存活。

目前存在一種「宇宙胚種論」，這一觀點是由瑞典化學家、1903年諾貝爾化學獎獲得者阿列紐斯於1907年首先提出的。他認為：在宇宙中存在著微生物，這些微生物作為物種的孢子，在太陽光壓力的推動下，被送到遙遠的宇宙彼方，如果遇到像地球這樣的行星，就把生命傳播到那裡。依靠流星、彗星等星體，這些能夠在太空中長時間存活的微生物得以在全宇宙中傳播。

上一節中已經分析了，從理論上來說，得到合適的保護下，微生物可以存活足夠長的時間來完成地球到火星的旅行。雖然從地球到火星的最短軌道只需要幾個月或幾年的時間，但是走這條捷徑的概率非常低，更大概率需要花上上萬，甚至數百萬年的時間。抗輻射奇異球菌或者其他嗜極微生物或許真的可以在太空中存活幾十年，甚至更多，但它們是否能存活數百萬年就不得而知了。

不光需要考慮星際傳播這趟極其漫長的旅途，其他惡劣因素也必須考慮其中。比如在進入太空的劇烈過程中，如小行星的猛烈撞擊，微生物如何存活下來？或者在進入外星球大氣層時產生的高溫又該如何克服？再比如在與外星球表面撞擊時如何得以倖存？這些問題都有待我們持續探索發現。

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    而這裡我們說的是地球冰川和永久凍土存在的一些超級病毒和細菌，而在我們太空之中可能也同樣存在有。因為《Frontiers in Microbiology》雜誌發布了一項新研究，發現我們地球細菌在太空能夠存活很長的時間，如果人類不做好防禦，進入太空沒有清理乾淨，很容易將它們帶上太空，大規模的發展出來。其實這裡也再次證明了地球細菌或者病毒的生存能力之前。
  • 一個細菌球在太空中生存了3年
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    日本進行的一項太空實驗顯示，某些類型的細菌可以在太空存活 3 年。這挑戰了人們對生命的存在需要嚴苛條件的假設，並且支持了「泛種論」假說——該假說認為，地球的生命可能起源於隕石攜帶的微生物。研究成果發布在了《微生物學前沿》上（Frontiers in Microbiology）。
  • 日本研究：細菌能在太空中存活3年，有助解答生命起源
    據《每日郵報》8月26日報導稱，日本研究團隊將一種特殊細菌放置在國際太空站外的太空中長達3年，結果發現這種細菌還能存活，顯示部分生物暗藏能在太空生存並移動的可能性，提供生命起源更多研究空間。，將其放置在太空中3年後，再帶回地球進行培養，結果這種細菌又開始增生，可以確認一直存活著。
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    據外媒New Atlas報導，一項將細菌置於國際空間站（ISS）外部的新實驗發現，微生物可以在太空中生存數年，甚至數十年。這項研究為生命可以在行星之間旅行的想法提供了依據。細菌是頑強的小生物。它們在地球上幾乎所有的環境中都能茁壯成長，從極地冰層深處到最乾燥的沙漠，從地下數英裡到大氣層深處。
  • 超級細菌竟在外太空存活3年！　震驚科學界
    ▲超級細菌竟能在外太空存活3年。（示意圖／取自免費圖庫Pixabay）實習記者高琳景／綜合報導日本科學家將地球上的「超級細菌」菌株附著到國際太空站外部，沒想到3年後竟發現超級細菌還活著，讓許多科學家和微生物學家震驚不已。
  • 日本研究顯示：一種細菌能在太空環境中存活至少3年
    日本研究人員所做實驗發現，一種細菌能在嚴酷的太空環境中存活至少3年，這為研究地球生命起源提供了一條途徑。研究人員把一種特殊細菌放置在距離地球400公裡的國際空間站外，它們身處真空環境，受到強烈紫外線輻射，經受29攝氏度至零下42攝氏度的巨大溫差。 這種細菌附著在地球大氣層內漂浮的灰塵上，對輻射的耐受力很強。報導說，這種細菌只有百分之幾在太空中存活下來。存活下來的細菌在國際空間站外「生活」3年後，被帶回地球培養，又開始繁殖。
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    據悉，凱利曾在2015年在國際空間站持續工作一年時間。　　但事實上並非他描述的那樣簡單，長期太空生活改變了他的DNA、端粒和腸道微生物群，骨密度降低，3個月後他的腳仍然疼痛。　　但在沒有國際空間站保護的裸露太空環境下生存則完全不同，紫外線輻射、真空、巨大溫度波動和微重力，都會對人體構成巨大威脅。令科學家們感到驚奇的是，人們食用的肉罐頭中有一種細菌——耐輻射奇異球菌（Deinococcus radiodurans），它具有頑強的生命力，能在國際空間站增壓艙外一個特殊設計平臺生活一年以上。
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    根據外媒報導，近期《微生物學前沿》期刊上發表了一篇關於耐輻射細菌的研究論文。該論文指出，來自日本東京藥科大學的研究團隊發現有一種細菌能夠在太空環境中生存長達3年的時間。 耐輻射球菌是一種什麼樣的細菌？據了解，日本東京藥科大學的研究團隊發現的這種微生物名為「耐輻射球菌」，它們通過太空實驗發現這種細菌可以在國際空間站外面生存長達3年的時間，那麼它有何特殊能力來應對宇宙中極為嚴苛的環境呢？
  • 在惡劣的太空環境中，有一種實驗細菌存活了整整一年
    在太空中度過一年不是在公園裡散步。問問2015年在國際空間站（ISS）上呆了一年的美國太空人斯科特·凱利（Scott Kelly）。他長期呆在太空中，改變了他的DNA、端粒和腸道微生物群，他的骨密度也不正常，三個月後他的雙腳仍然疼痛。
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    細菌可以在太空中生存足夠長的時間到達火星。地球上的生命出現於大約40億年前，科學家們對此非常肯定。然而，他們還沒有弄明白的是，這究竟是如何發生的。深海火山噴出的是最初生命形式的基石嗎？是閃電把它們轟出來的嗎？他們是從別處搭便車到地球的嗎？
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    太空變異！國際空間站廁所出現新型「超級細菌」？在11月23日發表在《BMC微生物學》(BMC Microbiology)雜誌上的一項新研究中，由加利福尼亞州NASA噴氣推進實驗室(JPL)的科學家領導的一個團隊分析了2015年從國際空間站收集的幾個細菌樣本。其中包括來自廁所廢物和衛生隔間的四個細菌樣品。
  • 微生物在太空中能生存3年！科學家稱，地球生命起源或來自外太空
    科學家在國際空間站外研究細菌菌落時發現，微生物至少可以在寒冷黑暗的太空中生存3年。由此，日本專家的這一發現表明，外星微生物可能藉助小行星或太空碎片在行星之間跳躍。該項目將成群的微深物暴露在嚴酷的太空環境中，以測試它們是否能夠存活。科學家們的目標是測試一個有爭議的觀點，即生物會在行星、衛星和恆星系統之間遷移，這個理論被稱為「生源說」。研究人員此前表示，生命在數十億年前從太空墜落到地球後就來到了地球。人們認為，通過類似的過程，宇宙中至少有幾個未被發現的世界成為了外星人的家園。
  • 太空環境下細菌或變異擴散:成為致命超級病毒
    美國休斯頓大學博士後研究員馬德罕·蒂魯馬萊（Madhan Tirumalai）發現，在類似太空的條件下細菌將變異和擴散，做為迄今最嚴謹的一項研究工作，他觀察到大腸桿菌在一個模擬微重力的旋轉容器內迅速繁殖1000多代。最新研究稱，大腸桿菌在微重力環境下將發生變異，潛在威脅太空人健康。
  • 人類還在吃，科學家發現一種「肉罐細菌」，能在太空存活一年以上
    根據科學報告指出，科學家們已經發現了一種不可思議的細菌，能夠在太空強力生存，這是來自地球的一種細菌，並且能在太空存活一年以上，我們來看看情況。它的生命力非常的頑強，能在國際空間站增壓艙外一個特殊設計平臺生活一年以上（太空存活一年以上）。大家都知道，國際空間站外的環境基本是屬於「極端性」的條件，就算是人在國際空間站內，都需要機械來進行維持。
  • 細菌可以在外太空生存嗎？
    根據《微生物學前沿》（Frontiers in Microbiology）上發表的一篇論文，放射性杜鵑球菌可在太空中生存至少三年。東京藥理與生命科學大學的微生物學家山木彰彥（Akihiko Yamagishi）領導了這項研究，他認為結果還表明，微生物生命可以在不受巖石保護的行星之間傳播。在完成一項實驗後，研究人員得出了這一結論。