火星上的微生物（精彩9篇）

据外国媒体CNET报道，不管埃隆马斯克的计划如何，实现火星殖民计划可能需要几年时间。幸运的是，地球上有些地方的地表环境非常接近火星。智利北部的阿塔卡马沙漠是著名的火星模拟基地。作为世界上最干燥和多尘的地方之一，它提供了一个理想的模拟环境来测试火星上发生了什么。

火星微生物可能通过尘埃粒子在红色星球上传播

由Armando Azua-Bustos领导的国际科学家小组已经前往阿塔卡马沙漠，测试细菌和真菌等微生物如何利用灰尘在沙漠中长距离移动。他们的研究结果发表在周四的《科学报告》上，描述了他们的“非常简单的实验”，旨在测试这些微生物如何在恶劣的条件下生存，比如高紫外线辐射和阿塔卡马沙漠的极端干旱。

在这个非常简单的实验中，科学家在从海岸到沙漠的六个特定位置放置了“肉汤”板，这是一种微生物营养物的混合物。第一站长63公里，第二站长50公里。科学家观察了积聚在空盘子里的灰尘，能够分离出4种真菌和5种细菌。

阿塔卡马有一个特别多风和灰尘的下午。它和火星不完全一样，火星过去经历过沙尘暴，但是风非常大，可以携带尘埃粒子长距离飞行。当时在阿塔卡马核心发现的细菌和真菌可能起源于其他地方，尤其是靠近海岸的地方。研究人员认为，取决于细菌的类型，沿海地区的海洋环境可能是一个起点。

有趣的是，该小组还发现了两种在“肉汤”中生长的细菌，这两种细菌以前被报道为空气传播细菌。这个物种首先在中国和印度被发现——这意味着它们可能来自遥远的地方。该小组写道，未来的工作将调查它们的起源。

这一切与火星上的生命有什么关系？作为一个模拟基地，阿塔卡马沙漠为这些理论提供了一个很好的试验场。令人印象深刻的是，细菌和真菌等微生物能够移动人们害怕的距离，这都要归功于让灰尘飞扬的风。根据研究人员在地球上看到的情况，他们认为火星微生物过去可能以类似的方式传播。

Azua-Bustos和他的同事提出，他们提出的“运输系统”可以让微生物生存，甚至通过从可居住的地方分散到可居住的地方来进化。当然，这个假想的火星微生物“运输系统”暂时不可能在这颗红色星球上测试。

很久以前，一个叫做蓝细菌的顽强的微生物家族帮助把没有生命的地球变成了一个活跃的生物圈。今天，同样的生物也可能是殖民火星的关键。

在这颗红色星球的敌对表面上，植物会生存得非常艰难，但是蓝藻已经在极端环境中生存了数亿年。美国国家航空航天局艾姆斯研究所的天体生物学家塞浦路斯·维瑟克斯(塞浦路斯·维瑟克斯)领导的一篇论文认为，我们可以利用这些微型光合机器生产我们生存所需的许多资源，从食物和氧气到金属和药物。以下是蓝藻可以帮助我们在火星上建立殖民地的所有方法。

提炼元素

在科幻小说中，我们看到在穿过地球的火星天空下的地里收割小麦，以及在气候受控的栖息地种植的一排排土豆。但实际上，在火星上种植任何植物都是一个挑战，因为火星土壤缺乏一些关键成分。

火星。图像信用:维基媒体

首先，火星没有多少氮。植物需要许多这样的物质，并且需要两种形式的氮中的一种:氨NH3或硝酸盐NO3。火星上的大部分氮以氮的形式被密封在大气中，但是据我们所知，它的土壤非常缺乏氮。(好奇号探测器在去年三月首次在火星上嗅到了微量的生物有用氮。)

这恰好是地球上的情况，但我们有一个解决办法:微生物。蓝细菌属于一组不同的固氮细菌。他们使用特殊的酶来捕获空气中的氮，并将其转化为氨。在地球上，固氮细菌共存于植物的根部，为它们的宿主提供营养以换取糖。Verseux和他的同事相信，我们也可以利用蓝细菌从火星大气中提取我们需要的所有氮肥。

除了氮，还有一份植物和人类保持健康所需的其他营养素的详细清单——磷、镁、钾、钙、锌、铁等。这些元素中的大部分可以在覆盖火星表面的玄武岩中找到，蓝藻可以帮助我们提取它们。有些酶能分泌和消化矿物质，并释放营养。事实上，可能正是这种新陈代谢能力帮助古代蓝藻在地球贫瘠的表面定居。

蓝细菌是一种被证实的营养矿工，但也许我们可以把它推得比它进化得更远。只要基因丢失了，我们就有可能改造蓝藻从岩石中提取各种有用的金属。我们已经在地球上的铜矿和金矿开采作业中使用了微生物，而小行星采矿公司深空工业公司正忙于设计能够咀嚼太空岩石并提取铂的细菌。星巴克

火星意大利工作热不会是一个鹤嘴锄的先锋，而是一个带有转基因细菌的科学家。

填饱我们的肚子

如果火星定居者从地球上带走所有的食物，他们会增加巨大的重量、火箭燃料和旅行费用。为了使火星殖民地可持续发展，我们需要在火星上生长的食物，但它不一定是植物。

细菌。图像积分:梭特斯托克

当然，今年国际空间站上的太空莴苣很受欢迎，但是在火星上，殖民者吃绿色微生物更可靠。火星只接收地球44%的阳光，所以我们需要农作物来尽可能多地节约能源。研究表明，蓝细菌比植物更好地收集太阳能，将更大比例的入射光子转化为热量。更重要的是，通过在一个环境可控的生物反应器中培养细菌，我们可以优化它们的生长，达到绿色植物根本不可能的程度。

如果午餐吃微生物听起来很奇怪，请记住蓝藻已经是你们星球上非常受欢迎的滋补品。你听说过螺旋藻吗？蓝绿色粉末是节旋藻属的一种蓝绿色藻类，在健康食品店和时尚的果汁吧很受欢迎。节旋藻蛋白质含量高，几乎是一种完全的营养来源，只缺少维生素C和一些精油。第三，通过一点转基因，我们也许能够改善节旋藻的营养成分和味道。南瓜香料螺旋藻棒可能是我们勇敢的火星殖民者所需要的家的感觉。

给我们一些空气

火星稀薄的大气层实际上是无氧的:0.13%的氧气，而地球的氧气含量是21%。显然，这并不理想。

火星上基于蓝藻的生物生命支持系统的艺术再现。法师信用:Verseux等人，2015

光合作用是一种神奇的生化途径，它将阳光转化为糖，同时也产生氧气作为副产品。你猜怎么着？通过比植物更有效地捕获和转换太阳能，蓝细菌最终会产生更多的氧气浪费。“蓝细菌是一种非常有效的制氧细菌，”威瑟克斯和他的同事写道。每公顷树木每年释放约2.5至11吨氧气，而在加利福尼亚东南部露天池塘中工业化养殖的节肢动物每年每公顷释放约16.8吨氧气研究人员指出，在针对温度、养分流速、细胞密度和光照进行优化的反应器系统中，氧气产量可以大大增加。

Verseux和他的同事设想收集O2，并将其导入我们的生命支持系统，同时清除我们呼出的CO2，并将其送回生物反应器。在火星上，生命将由流量阀驱动。

给我们的漫游者加油

即使你不想让细菌出现在早餐、午餐和晚餐中，你也可以把它们喂给你的漫游者。还记得蓝细菌用来把空气变成肥料的固氮酶吗？当周围没有足够的氮时，这些酶会混合并吸收氢，将其转化为氢，也称为火箭燃料。还不清楚蓝细菌是否能被诱导产生有用数量的氢，但这肯定是一个值得探索的问题。

好奇号漫游车。图像积分:美国宇航局

除了火箭燃料之外，蓝细菌还生产各种油，这些油可以被收集并提炼成生物燃料。事实上，基于藻类的生物燃料非常高效，以至于能源部认为藻类可以驱动任何目前使用柴油的机器。即使我们不想直接燃烧蓝细菌，我们也可以用它们作为酵母原料来生产另一种受欢迎的生物燃料——乙醇。无论如何，第一次去水手谷和奥林匹克山的探险似乎是由细菌推动的。

哦，火星上燃烧燃料最棒的部分？那里的冷鸡蛋很疼，没有必要担心温室气体排放。都烧了。

其他一切！

如果我们想长时间呆在火星上，我们的思维需要超越基本的生命支持。最后，人类定居者需要各种合成材料、用品和药品。微生物会是答案吗？快速浏览一下地球上的生物技术产业就可以发现它可能是。

我们已经将生产从化妆品到抗生素和抗癌药物等一切所需的所有基因植入大肠杆菌。同样，一些研究人员认为，我们可以利用蓝藻在火星上生产各种有用的产品，包括药物、生物塑料和建筑材料。Verseux和他的同事写道:“蓝藻从火星资源中生产有机物质的能力，加上我们在代谢工程方面日益增长的能力，可以考虑用于许多其他大规模的应用，从执行基本的生命支持功能到生产舒适的产品。一些研究人员承认，在这一领域仍有许多基础科学要做，但如果有一点是清楚的，我们的绿松石微生物朋友比作为奶昔补充剂有更大的潜力。

我们还是会带植物来的！

我知道你现在在想什么。藻类？吃到死？对于太空堡垒卡拉狄加的这些可怜的东西来说，这是不是太悲哀了？

电影《太阳灾难》中的太空花园。

是的，但是请记住，这些人也被嗜血的赛昂人驱赶着穿越银河系。更重要的是，从蓝藻中获得大部分营养和生命支持并不意味着我们必须拆掉这些植物。科学一再宣布种植绿色植物的心理益处。即使是因为这个原因，带植物去火星也是非常重要的。植物可能只为火星上的生命贡献一小部分热量，但如果它们能阻止我们勇敢的定居者发疯，那是值得的。

将第一个人送上火星将是一个重要的里程碑，但是维持他们的生存可能是我们所面临的最大的技术挑战之一。在地球上数十亿年的时间里，蓝细菌已经证明自己是资源提炼者、运土者，最重要的是幸存者。也许是时候给他们一个与其技能相称的挑战了。

火星是太阳系八大行星之一，从古至今，人类就一直在不断的对其进行探索。与地球相比，火星地质活动较不活跃，地表地貌大部份于远古较活跃的时期形成。但日前，科学家最新研究显示，火星地震会释放氢气为微生物提供能量来源。

据外媒报道，目前，研究人员研究英国最偏远区域外赫布里底群岛的岩石样本时获得了新的发现，岩石中释放的氢气令研究人员颇感兴趣，暗示着这一过程可能也出现在火星，潜在孕育着火星生命。

氢气可作为生命维持的能量来源，供给地下微生物存活下来。研究负责人、英国亚伯丁大学约翰-帕内尔说：“地震可以导致摩擦力，我们对外赫布里底群岛远古岩石分析显示如何释放出氢气，氢气是简单微生物的燃料，因此微生物以地震过程中地表下岩石形成的氢气为食。这一模型可应用于其它岩态行星，火星上的火震也可能产生氢气，因此这些氢气很可能供给火星亚表面的微生物存活下来。

研究人员还表示，分析结果显示当前火震保守估计预测制造的氢气对于微生物十分有用，从而增加了适当栖息地的可能性，支持火星亚表面存活生命形式。目前，美国宇航局计划2018年太空任务中测量火震活动，帕内尔教授说：“我们的数据将使这些测量变得更具吸引力。”

地球微生物能在火星湖泊中生存吗？

地球微生物有很强的耐受性:它们可能在火星湖泊中生存。

火星的环境和地球的完全不同。尽管有证据表明早期火星有大量的水资源，火星表面可能有海洋，但海洋已经干燥了至少10亿年。随着火星过渡到寒冷干燥的世界，过氧化氢和高氯酸盐等化学物质会在火星的表面和地下积累。如果今天火星上有任何生命形式，它必须适应这些不利于生物学的化合物。

在最近发表在《天体生物学》杂志上的一篇论文中，柏林科技大学的科学家描述了地球上的微生物对氯和高氯酸盐物质的耐受性，以及它们如何适应这些化学物质的存在。在本实验中，使用了一种微生物——嗜盐片球菌。他们生活在加拿大高北极地区寒冷且高盐度的环境中。在不同温度下暴露于浓度越来越高的高氯酸盐和氯化物之后，科学家发现嗜盐芽孢杆菌对高氯酸钠的耐受性是迄今为止所有测试微生物中最高的。

这并不是说地球上的陆地微生物可以在火星的地下湖泊中生存。2018年，科学家通过火星轨道雷达测试发现了一个地下湖。温度保持在零下68摄氏度。因此，需要非常高浓度的高氯酸盐来保持湖水的流动性。

这对嗜盐菌来说似乎是一个巨大的挑战。海因茨还发现了一种能在高浓度高氯酸钠溶液中存活的真菌，浓度高达20%。对于其他化学物质，如氯化钙，微生物可以在较低的温度下耐受较高的浓度。

如果火星微生物长时间暴露在高浓度和有毒的化学物质中，它们的环境适应性可能比陆地微生物更好。毕竟，地球是一颗海洋行星，地球上几乎没有高氯酸盐区域。

以人类对火星的认知，火星地下的确可能拥有微生物存活所需的基本条件，当然，这也只是一种推测，毕竟我们对于火星的认知还十分有限。如果以这个标准来衡量的话，其实在太阳系之中可能拥有生命的星球还有很多，比如一些土星和木星的卫星，它们都存在有地下海洋，而海洋是生命的发源地，所以我们也有理由怀疑这些地下海洋中已经存在有简单的外星生命。

单从理论上来讲，生命可能是宇宙中一种普遍的存在，但这并不代表智慧与文明在宇宙中也是随处可见，恰恰相反，智慧和文明可能是非常稀有的，即使对于广袤的宇宙而言也是一样。

根据北京时间4月24日CNET的报道，我们知道火星环境不适合生命存在，但研究人员发现，至少有一种微生物可以在温差大、缺氧、气压极低的火星环境中生存。

如果火星和地球上同时存在某种形式的生命，在显微镜下只能看到它是产甲烷菌，一种产甲烷的微生物，存在于一些牛的肠道和地球上许多其他地方。

阿肯色大学的研究人员将不同类型的产甲烷菌暴露在零下80度到零下22度的温度下，就好像他们在火星上待了48个小时一样。

前阿肯色州空间和行星科学中心研究生丽贝卡·麦克科尔在一份声明中说，“冻融循环对这种微生物的生长影响很小或没有影响，它不会死亡。有些细胞可能已经死亡，但是考虑到后来产生的甲烷量，产甲烷菌存活了下来。

麦克科尔是最新发表的行星和空间科学研究论文的合著者。

产甲烷细菌在火星上寻找生命时特别感兴趣，在火星上已经发现了甲烷。它们还以在极端环境中生存的能力而闻名，包括海底地热喷口和永久冻土。研究人员称，产甲烷菌是“火星上已经灭绝或存在的理想生命形式”。

M.蚂蚁金杆菌特别有前景，因为它是唯一在50到100毫巴的低气压下显示活性增加的产甲烷菌，而且它可能存在于火星表面以下。相比之下，上海地面的气压是1013毫巴。

论文指出，“这些试验表明，火星上的低压环境对某些产甲烷菌并不致命，这增加了火星地下环境可居住性的可能性。”

换句话说，在火星表面下的农场和地球其他地方可能也有同样的生物。

“火星人”可能只是微生物

如果火星人真的曾经存在过，他们也不会是我们想像中的那样。在对地球上的岩石研究之后，科学家认为，已经有理由相信，至少微生物可以在这颗红色星球上得到充足的给养，只有那些微小的、像细菌一样的“小生灵”才能够在火星上生存。

科学家相信，火星的地下仍可能有生命，就像地球上的一些微生物一样，他们生活在地下的岩石中，从氢气中获取能量。这些氢是由水和岩石中某些物质生成的。

美国宇航局埃姆斯研究中心的弗里德曼·弗洛安德认为，氢一般只在新近断裂的地表层才会产生，所以，地下深处偶尔产生的氢根本无法让菌群延续几百万年。不过，弗洛安德也发现，在缺少水和裂化岩石的情况下，氢仍然可能在地壳深处形成。弗洛安德的研究小组碾碎了包括花岗岩在内的多种岩石，这些岩石本身并不包含水分，但能够释放出氢，这意味着火星上的微生物也许可以得到无穷无尽的能量。

弗洛安德的研究小组在一次实验中曾发现，一块岩石样本能连续稳定地释放氢长达一个多星期，所以，科学家认为氢的供应是稳定而充足的。

智利北部的阿塔卡马沙漠寒冷干燥，通常被认为是地球上最像火星的地方。

阿塔卡马沙漠的探测车装备有钻孔和取样装置，可以在干燥表面下80厘米深处钻孔。

北京时间4月2日，据国外媒体报道，一项新的研究表明，在火星上寻找生命的尝试中，使用火星车在火星地表下钻探土壤样本可能是一个非常合理的策略。

智利北部的阿塔卡马沙漠寒冷干燥，经常成为火星的“身体替身”。最近，科学家们在这里进行了一项实验，并在自动探测车钻探的地下土壤中发现了微生物。“我们已经证明，机器人漫步者可以在最像地球上的火星的环境中获取地下土壤，”耶鲁新加坡国立大学学院的斯蒂芬·皮克在一份声明中说，他是该研究的作者之一。“这一点非常重要，因为大多数科学家认为，火星上的任何形式的生命都只能出现在地表以下，从而避免了恶劣的地表环境条件，如高剂量辐射、低温和缺水，这些条件使得生命不太可能存在。”

在阿塔卡马沙漠进行实验的漫游者装备有钻井和取样装置，由美国宇航局资助，由卡内基梅隆大学机器人研究所设计。漫游系统可以在干燥表面下80厘米的地方钻探材料。

斯蒂芬和他的同事通过操作探测车完成了钻探任务，并将采集的样本与人工采集的样本进行了比较。DNA测序显示两种方法获得了相似的结果。“我们已经发现了适应高盐环境的微生物，类似的生命很可能在火星的地下土壤中出现，”斯蒂芬说。"这些微生物与以前已知的沙漠表面微生物非常不同。"

研究小组还发现，这些微生物的分布非常分散。这并不奇怪，因为在阿塔卡马沙漠很难获得水和营养。

“这些结果证实了一个基本的生态规律，即微生物在地球上最极端栖息地的分布是分散的，这意味着其他星球的生命可能在历史上或现在就已经分散了。”SETI的研究作者Kim Warren-Rhodes和Natalie Carbrogh在一份声明中说，“虽然这将使探索变得更具挑战性，但我们的研究结果为指导火星生命探索提供了可能的路标，证明通过智能机器人搜索和取样策略探索火星生命是可能的。”

这一战略可能很快就会付诸实施。美国国家航空航天局的火星2020探测任务、欧洲航天局(欧空局)和俄罗斯联邦航天局的火星探索计划(ExoMars)都计划在未来十年中期将探测器送上火星表面，并在2021年初着陆后开始在火星上寻找古代生命的痕迹。

美国国家航空航天局的火星2020探测器将在地下土壤样本附近钻孔，其中一些样本将在返回地球后被保存以备将来研究。火星探测计划的漫游者最近被命名为“罗莎琳德·富兰克林”，将探测火星表面2米以下的微生物迹象。

这项新研究的细节发表在2月28日的《微生物前沿》杂志上。(任天)

火星生命又添新证类似湖泊有微生物繁衍

据国外媒体报道，近日，美国密苏里科技大学的微生物学家通过DNA分析发现，澳大利亚西部呈酸性的盐水湖和火星上湖泊相似，澳大利亚西部盐水湖中有存活的微生物，而且在不断的繁衍。此项研究结果表明，在远古火星上的湖泊中，极大可能有生命存在，此项研究结果为火星上存在生命提供了新的证据。科学家通过美国宇航局火星探测器研究了火星上的矿石，发现在这颗火红的行星表面曾经有水淌过。但是，科学家发现火星表面的水非常咸，而且呈现酸性，这些情况不免让人怀疑，火星上是否有生命存在。科学家研究了接近火星表面状况的澳大利亚西部盐水湖。这些盐水湖很浅，部分水分会蒸发，但是定期又会填满雨水，这样循环往复，盐就沉积在湖泊中。科学家认为，澳大利亚西部的这些潜水湖可能最接近火星上曾经存在过的湖泊。研究结果非常振奋人心。美国密苏里大学理工学院微生物学家梅拉妮•莫尔米莱（Melanie Mormile）和同事在2007年通过澳大利亚西部盐水湖中的水培育出细菌。澳大利亚西部盐水湖中的矿石中还包含称之为“毛斑”的奇怪微观结构，这些微观结构其实是微生物化石。莫尔米莱领导的小组对11个湖泊中的水和沉积物进行DNA分析，迄今已发现几十种微生物。科学家发现，最酸的湖泊其PH和醋一般大小，但通过DNA分析结果表明其中含有23种微生物物种，其中的绝大部分对科学家来说都是第一次发现。莫尔米莱告诉新科学家的记者说：“这些湖泊中的生命以多元化的形式存在。”科学家认为，盐水湖中的微生物不会是掉落其中并在那里生存和繁衍那么简单。科学家发现，其中的某些微生物看来像是嗜盐细菌Salinibacter ruber的近亲，而Salinibacter ruber是生长在极咸环境中的嗜盐细菌。研究者不明白，澳大利亚盐水湖中的微生物可以在这么恶劣的环境中生活的原因。莫尔米莱说：“发现微生物在恶劣环境中生存的秘密是一件非常振奋人心的事情。”科学家称，此项研究结果表明，在远古火星上的湖泊中，有生命存在的可能性大大提高。

澳大利亚夹杂在沙丘中的异常酸和咸的浅水湖泊