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最近科學界出了個新鮮事,咱們平時發面、釀酒用的普通酵母,居然在模擬火星的極端環境里活下來了。
這事兒說出來你可能不信,畢竟火星那地方可不是鬧著玩的,大氣稀薄得跟沒有一樣,溫差能從零下幾十度蹦到零上,還有各種輻射和隕石撞擊。
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但偏偏就是這種不起眼的單細胞生物,給科學家們上了一課。
要說清楚這個事,得先看看科學家們是怎么設計實驗的,為啥偏偏選釀酒酵母呢?這玩意兒確實是實驗室的老熟人了。
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它跟人類細胞share很多基礎生物學機制,養起來方便,做實驗效率高,拿來研究極端環境下的生存策略再合適不過。
關鍵是這實驗可不是隨便搭個棚子就行,科學家們專門搞了套設備模擬火星環境,用機械沖擊裝置模擬隕石撞上來的沖擊波。
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壓力能達到數千GPa,還得調pH值、搞高鹽環境,溫度一會兒降到零下63℃,一會兒又升到20℃,簡直就是生物版"極限挑戰"。
實驗結果出來的時候,連研究人員都有點懵。
大概15%的酵母細胞在這么折騰之后居然活下來了,恢復培養之后還能正常生長分裂。
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你可能覺得15%不算多,但要知道這可是在模擬火星的"死亡環境"里,能有這存活率已經相當離譜了。
更絕的是,科學家們發現這些酵母有個"保命絕招"核糖核蛋白凝聚體。
簡單說就是平時分散的核糖核蛋白,一遇到壓力就迅速抱團,把重要的RNA和蛋白質裹在里面保護起來,相當于給細胞里的"核心部件"搭了個應急避難所。
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為了驗證這個機制有多重要,研究人員還做了個對比實驗,把負責形成凝聚體的關鍵基因(比如FUS蛋白基因)敲除掉,結果酵母存活率直接掉了70%。
這下實錘了,這凝聚體就是酵母的"護身法寶"。
本來以為這種液-液相分離機制就是個"弱結構化區域",沒想到在極端環境下成了生存關鍵,這波發現確實刷新了大家的認知。
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這個發現往大了說,直接沖擊了咱們對火星生命的傳統認知。
以前總覺得隕石撞擊肯定把生命都滅光了,現在看來人家酵母用實際行動打臉了只要沖擊強度在某個范圍內,生命不僅能活,還能接著繁殖。
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科學家管這個叫"沖擊存活窗口",意思就是總有那么個"恰到好處"的撞擊力度,能讓微生物在星際旅行中活下來。
這就讓人想起那個爭論了幾十年的"胚種論"地球上的生命會不會是隕石從別的星球帶過來的?這次酵母實驗算是給這個理論添了個實錘。
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1996年那塊火星隕石ALH84001里不是疑似有微生物化石嘛,當時吵得沸沸揚揚,現在看來,如果微生物真能扛住隕石撞擊,那星際遷移還真不是天方夜譚。
不過這事兒也給人類提了個醒。
一方面,咱們得評估火星本土微生物會不會因為人類探測活動存活下來,這直接關系到探測器的消毒標準。
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另一方面更得小心,別把地球微生物不小心帶到火星上,污染了人家的環境。
NASA最新修訂的《行星保護手冊》里,估計得把這些酵母的存活數據加進去了。
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將來建火星基地,這些"超級酵母"說不定能派上大用場比如處理有機廢物,或者參與資源循環。
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歐洲航天局不是有個"火星生物反應器"項目嘛,說不定以后真能用上這些經過改造的微生物。
當然現在的實驗還有局限,畢竟實驗室里模擬的都是單因素環境,真實火星上可是低溫、輻射、低氣壓一起來。
NASA計劃2024年搞個"火星環境艙",到時候把CO?大氣、宇宙射線全譜都模擬上,那才能更真實地測試這些微生物的生存能力。
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這事兒往深了想,其實是在挑戰我們對"生命宜居性"的定義。
以前總盯著液態水看,現在發現生命的適應能力遠比我們想象的強。
2022年《科學》雜志有個"生命極限邊界"專題討論,里面就提到,與其到處找完美的宜居環境,不如多研究生命怎么在極端環境下活下去。
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卡爾·薩根不是說過"宇宙是一座充滿可能性的圖書館"嘛,現在看來這圖書館里的書,可能比我們想象的還要多得多。
這酵母實驗最讓人興奮的不是技術突破,而是它提醒我們,生命的韌性可能遠超想象。
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