细菌已证明在与小行星相撞以及进行星际旅行时能够生存。
微生物星际迁移的可能性:实验数据
约翰·霍普金斯大学的科学家进行了历史上首次实验室“撞击”细菌,模拟小行星坠落到火星的条件。发表在《PNAS Nexus》杂志上的结果为泛生命假说——即生命可以在太阳系行星之间迁移的理论——提供了新的证据。
所做工作
1. 撞击条件建模
- 产生短暂高压至3 GPa(≈30,000大气压),近似大型小行星坠落火星时出现的压力。
- 实验设备无法承受更高负荷。
2. 微生物选择
- *Deinococcus radiodurans*(亦称“Conan the Bacterium”)是地球上最耐辐射、真空和极端温度的微生物之一。
- 它快速修复DNA损伤的能力使其成为研究太空生存极限的理想模型。
3. 实验
- 细胞放置在钢板之间,接受气枪冲击压缩,模拟小行星坠落产生的冲击波。
- 在不同压力下评估存活率:1.4 GPa、2.4 GPa和3 GPa。
主要结果
| 压力(GPa) | 存活细菌 | 观察效应 |
|-------------|----------|-----------|
| 1.4~100% | 细胞保持正常形态 | |
| 2.4≈60% | 膜破裂和内部损伤;许多细胞仍存活 | |
| 3 | 大部分细胞死亡,但多数存活;设备在完全消灭细菌前已损坏 | |
*RNA‑分析* 和 *电子显微镜* 显示冲击负荷后基因修复激活和损伤恢复。
意义
- 机械特性:厚壁细胞结构与修复系统保护免受强烈机械撕裂。
- 泛生命得到证实:微生物能在火星上经历高达5 GPa的冲击爆发并随后完成星际飞行。
- 实际启示:需加强航天器消毒措施,以防止地球微生物无意传播至太阳系。
结论
实验表明,即使在极端冲击条件下,耐久细菌也不会被完全消灭。这为理解生命起源提供了新视角,并提出了星际任务安全性的关键问题。
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