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绿化火星有可能 地球一最古老生物可在火星生存
www.creaders.net | 2021-02-16 15:15:03  中时新闻网 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

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火星有没有原生生命仍是个持续研究的课题,但平心而论,这个尘土飞扬的红色星球,确实难以生存。不过新实验表明,地球上最古老的蓝绿菌(cyanobacteria,又名蓝绿藻)可以在火星大气条件下成功生长。或许,要是在未来我们想要移居火星,第一步就是利用蓝绿菌把火星给地球化。

科学警报(science alert)报导, 内行星当中,只有金星、地球、火星位在适居区,也就是可能有生物的区域。不过金星在几亿年前就因超高的温室效应而变得超级热,并且金星的自转速度又因不明的原因奇慢无比,因此几乎没有改造的可能。火星则离的较远,加上体积小、引力小,大气层只剩下二氧化碳,因此火星呈现死气沉沉的。

但是相比之下,火星仍然是较有可能改造成适居环境的行星,因此多年以来,科学家一直在考虑可以派出地球上的光合作用造氧生物,使火星的二氧化碳转变成氧气,蓝绿菌则是最古老,也是最简单的光合作用生物。

地球上的蓝绿菌出现在36亿年之前,是最古老的生物之一。古生物学家相信,地球的大气层之所以成为如今的样貌,蓝绿菌扮演了很大的作用。

然而,火星的大气环境与地球很大同,它的大气层太稀薄了,仅是地球大气压力的1%,因此液态水也很难在火星表面流淌,压力过小的情况下,液态水是无法有效存在,冰块会直接升华成气体。在这种极为恶劣的情况下,蓝绿菌有办法存活并扩张吗?

对此,德国不莱梅大学(University of Bremen)的天体生物学家,赛普里斯·凡塞(Cyprien Verseux)所主持的团队,就要以实验来瞭解蓝绿菌是否能在火星环境存在,他们开发了一种名为Atmos的生物实验器,其大气压力调整到地球压力的10%,也就是火星上的大气压力,然后调整气体的相反,不过他们首先选用的是与火星大气比例相反的配方,氮含量为96%,二氧化碳含量为4%。(真实的火星大气配方是含量是:二氧化碳96%,氮含量为4%)

生物实验器中还加了一些水,这是模拟火星上的融冰,另有火星长石成分的土壤,这是在实验室裡,根据火星探测器所得知的火星土壤成分。该实验建立了9个,来测试哪一种蓝绿菌最可能在火星生存。

研究小组首先选择了一种会固氮的蓝绿菌(Anabaena sp.,PCC 7938),初步测试表明,它们最有可能持续存活。

凡塞博士说:"在这种低压环境下,蓝绿菌仍可以利用在火星土壤裡稀少的水份,来进行光合作用,并且其副产品可用于喂养其他微生物,这是个好的开始。"

虽然前一段曾经讚扬蓝绿菌改造了地球的大气层,但是蓝绿菌并不总是担任友善的基础生物,事实上,有些蓝绿菌的副产物是强大的生物毒素,会毒害水体裡的其他生物,这种情况叫"藻华",是可怕的水污染。

但是,在环境改造的初期阶段,蓝绿菌仍是重要的。

科学家们发现,像是鱼腥藻这样的蓝绿菌,也能在火星的薄弱气压下生长迅速。那么接下来,为了评估在火星条件下生长的蓝绿菌是否继续有用,研究人员会将大肠杆菌放入这个环境,如果大肠杆菌可以共生,就表明可以它们可以从蓝绿菌那裡获得糖、氨基酸和其他营养物质。

不过,就如前面所述,目前生物实验器Atmos所装的模拟火星大气,并不是真正的火星大气配方,仅证明了蓝绿菌在稀薄空气中也能存活,尤其是鱼腥藻有固氮特性,但是火星大气层的氮气没有那么多。

但是凡塞博士仍乐观的认为,现在选用的蓝绿菌不一定是最佳的种类,他们还会继续其他的实验,以瞭解蓝绿菌是否能在火星上建立起初期的生态环境。

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