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孙学军的博客:外星生命或靠吃射线为生

2016-10-10 22:30| 发布者: 强天鹏| 查看: 518| 评论: 0

摘要: 外星生命或靠吃射线为生外星生命可能与地球生命依靠光合作用和化学能转化不同,可能直接将宇宙射线作为能量来源生存。金矿菌Desulforudis audaxviator绰号“勇敢旅行者”。金矿菌生活在一座金矿地下2.8公里处温度达6 ...

外星生命或靠吃射线为生

外星生命可能与地球生命依靠光合作用和化学能转化不同,可能直接将宇宙射线作为能量来源生存。

金矿菌Desulforudis audaxviator绰号“勇敢旅行者”。金矿菌生活在一座金矿地下2.8公里处温度达60度的水中,完全是一种与世隔绝的状态。令人感到吃惊的是,“勇敢旅行者”金矿菌不需要阳光也不需要氧气。科学家发现,金矿菌拥有实现自给自足所需要的所有基因,可以完全与其它任何生命体“老死不相往来”。最近研究发现,这种金矿菌依靠的能量来源竟然是放射线,金矿区域有比较多的放射性元素铀能不断释放这种射线。根据这样的发现,科学家推测,在宇宙其他地方也可能存在这类微生物,因为在太空中许多地方的放射线也比较丰富,这样的微生物有生存的条件。

西雅图蓝色大理石空间科学研究所天体生物学家和计算物理学家Dimitra Atri说,“这些微生物完全依靠放射性物质生存,这引起了我的注意。其他世界中也许存在同样的生物”。能量转换是应该是所有生命的本质过程,地球生命有两类基本能量转换方式,一种是把太阳光通过光合作用转化为葡萄糖的化学能,光合作用是植物、藻类和某些光细菌的代谢能力,在叶绿体帮助下,把水、二氧化碳转化为碳水化合物并释放氧气,这个过程的本质是把光能转化为化学能。这些被储存在碳水化合物可以和氧气发生氧化分解反应释放出化学能,这是大多数地球生物赖于生存的基础。动物细胞不具有光合作用,只能依靠储存在有机分子的化学能生存。

金矿菌不是用光合作用,也不是利用有机物化学能,而是利用第三条能量来源方式,这种能量来源是岩石内放射性铀,铀原子核衰变能分裂石头内的硫和水分子,经过一系列化学反应产生小分子硫和过氧化氢,金矿菌利用这些小分子相互反应产生的能量,合成有机物,同时也具有一套修复辐射损伤的系统。

Atri认为,外星生命形式可以很容易地利用一个类似的系统。辐射不仅存在于地球上放射性元素,也可以来自银河宇宙射线,例如超新星爆炸就可以释放出大量高能粒子射线。这些射线在宇宙中无处不在,甚至都可以达到地球,但是因为有地球磁场和大气层保护,大多数宇宙射线都被屏蔽,不会到达地球表面。金矿菌使用铀射线作为能源,在地球深部独立繁衍生息。火星等缺乏磁场和表面大气层稀薄的行星,比较容易接受大量宇宙射线。到达火星上的银河系宇宙射线足够维持金矿菌这类微生物的生存。这种情况也可以发生在冥王星、月球、木星卫星欧罗巴和土星卫星土卫二等太阳系世界。从理论上讲,太阳系以外星系也有可能。当然,由于银河系宇宙射线没有太阳这样的能量规模,依靠这种能量生活的生命可能会是比较小和简单的微生物。

使用现有数据,Atri模拟这种微生物在其他世界中也可能生存,研究论文最近发表在Journal of the RoyalSociety InterfaceAtri认为,火星是这类微生物最理想的生活环境。火星成分是岩石,像地球一样有充足的矿物质,甚至可能会有一些水藏。这些都是适合这种利用射线生命生存的重要条件。

英国圣安德鲁斯大学天体生物学家Duncan Forgan也认为这个研究非常有意思。他认为火星上的条件和南方金矿的情况非常类似,完全适合这类生命形式生存。但是他担心其他星球上如果太阳光线过于稀薄,星球温度太低,导致组成生命的成分被冻结而难以生存。他还警告说,宇宙射线有破坏性,太多的可以完全消灭生命。所以生命形式需要一定的能量来源,但也需要一种控制能量过剩的机制。

Atri计划把金矿菌在实验室进行研究,观察这些微生物是否能适应相当于火星和欧罗巴上宇宙辐射水平。这些数据会给他更多的线索是否这种生物可以生存地球之外。

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