美國科學家團隊證實微生物可在100%氫氣環境生存生長!

2020-12-05 科技日報

科技日報記者 張夢然

據英國《自然·天文學》雜誌4日公開的一篇行星科學論文,美國麻省理工學院科學家團隊發現,微生物可以在100%的氫氣氛下生存和生長。這項發現表明,生命可以生存的系外行星環境遠比之前認為的更加豐富多樣。

我們地球的大氣中,氫氣含量微乎其微,但許多質量大於地球的巖質系外行星,可以在其大氣中保持大量的氫氣。此前科學家就曾發現過有一類比地球略大的「超級地球」,含有此類富氫大氣。

而在宇宙中,此類富氫大氣環境其實可能比類地球大氣更加廣闊,因此擁有這一環境的系外行星大氣也就更易檢測。一般認為,這樣高豐度的氫是對生命有益的,某些微生物也可以在極端條件下生存。但是關於生物可以高純度氫氣環境中的生存能力的研究,一直以來都比較匱乏。

此次,麻省理工學院行星科學家沙拉·賽格及其同事,利用大腸桿菌和酵母——分別代表原核生物和真核生物,在實驗室內做了生長實驗。他們將培養的大腸桿菌和酵母暴露在100%的氫氣氛下,發現二者可以正常繁殖,只是繁殖速度比在空氣中慢;大腸桿菌約慢2倍,酵母約慢2.5倍,研究團隊分析認為,生長較緩慢的原因在於缺少氧氣。

鑑於大腸桿菌之類的微生物會產生各種氣體,其中一些可以作為潛在的生物標誌氣體,當其積累到可觀的程度,便能通過大氣光譜被檢測到,從這一角度來講,現在我們已經擁有了部分能弄清楚某一行星是否可能是地外生命家園的能力。因此,這一新發現將對未來人們在系外行星尋找生命提供新的思路和手段,甚至幫助我們重新修改什麼是宜居星球的標準 。

研究團隊分析酵母的生長曲線。圖源:《自然·天文學》

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