社交账号登录

社交账号登录

0/34

上传头像

拖拽或者缩放虚线框,生成自己满意的头像

头像

预览

忘记密码

设置新密码

文化

埃塞俄比亚的不毛之地,成了研究火星生命的线索

Amy Yee2017-02-01 10:56:11

另一个问题是,如果我们发现火星上的生命,我们能否认识到这是一种生命?

本文只能在《好奇心日报》发布,即使我们允许了也不许转载*

埃塞俄比亚达纳吉尔凹地电 - 在压抑的干热以及富含硫和氯的空气中,这片多岩石的地区显现出了与柔软的炒鸡蛋类似的一片片鲜艳的绿色和黄色。

接近沸腾的酸性水池在奇特的岩石和矿物构造之间冒泡,这些地质构造包括蜂窝形盐堆、带有硫磺外壳的蛋黄色矮墙以及紫红色的碎屑。附近的富铁岩石像四周发散开,形成了平坦的蘑菇形状。脚下的地面发出空洞的爆裂声和液体冒泡形成的咝咝声。带有一个洞的锥体和小型矿柱发出潺潺的声音,像是外星人在低语。

虽然这种地貌看上去像是地球以外的风景,但它属于达纳吉尔凹地,位于埃塞俄比亚遥远的东北部靠近厄立特里亚的地区,这片地区有一个贴切的名字,叫做阿法尔(Afar,意为遥远)。

达纳吉尔凹地是世界上海拔最低的地区之一,位于海平面以下大约 100 米。它也是地球上最热的地区之一,白天的平均温度为 34.4 摄氏度,年降水量只有大约 100 毫米。

这片火山地区被称为地质奇观。实际上,在关于达纳吉尔凹地的相对稀少的科学研究中,大多数研究只与这里的奇特地质有关,并没有研究这里的生物。现在,在埃塞俄比亚和厄立特里亚之间这个存在政治动荡和零星冲突的地区,科学家正在开展研究,以理解其他行星和卫星上存在生命的可能性。本月,来自 Europlanet 的一个天体生物学团队回到了这里,以研究这片凹地与火星相似的地质、矿物以及最为重要的生物。Europlanet 是由开展行星研究的研究机构和公司组成的一个联合会。

在达纳吉尔凹地的水池中,高温、强酸性和硫的富集形成了亮黄色的柱状矿体。图片版权:Carl Court/Getty Images

去年春天,来自马德里天体生物学中心的费利佩·戈麦斯·戈麦斯(Felipe Gómez Gómez)领导了团队的第一次考察,以研究生活在达纳吉尔极端条件下的微生物。在埃塞俄比亚默克莱大学科学家的协助下,马德里、意大利博洛尼亚大学以及意大利行星科学国际研究学院的研究人员正在分离和确认能在这种温度、酸度和盐度极为不利的环境中生活的顽强细菌。

戈麦斯博士是四年多以前登陆火星的 NASA 探测器“好奇”号的科学团队成员,他表示,这次的目标是“努力了解生命的极限,以及这种生命形式存在于火星等其他行星上的可能性”。

他还研究过其他极端微生物,比如在西班牙西南部力拓河富铁和酸性环境中生活的微生物。在这项研究中,他和他的同事将一个嗜酸细胞暴露在了模拟的火星环境中。2010 年,这项研究的论文发表在《伊卡洛斯》期刊上。

从达纳吉尔了解到的知识可以用于火星任务中。戈麦斯博士表示,研究达纳吉尔的微生物是“训练我们在天体微生物探索中发现不同生命形式的一种途径”。虽然火星现在的温度位于冰点以下,但它当初曾经拥有火山,可能与地球的早期历史存在相似性。

另一个更大的目的是探索在极端环境中寻找生命迹象的途径。“什么是生命?什么是生命的极限?科学家在生命的定义上存在分歧。如果我们发现火星上的生命,我们能否认识到这是一种生命?我也不知道,”戈麦斯博士说。

上周,埃塞俄比亚达纳吉尔凹地中的一支骆驼队。图片版权:Carl Court/Getty Images

达纳吉尔凹地是一条裂谷,位于正在缓慢分离的三个地壳板块的交汇处,从埃塞俄比亚的达洛尔火山一直延伸到吉布提阿萨勒湖的盐平原。当地壳在几千年的时间里相互分离并变薄时,这片陆地出现了下沉。

几千年前,面积更大的达纳吉尔沙漠曾是红海的一部分。不过火山爆发形成了岩石屏障,创造出了一个内海,这个内海最终在酷热中干涸,留下了巨大的盐滩和盐湖。阿法尔游牧部落至今仍然在挖掘这些盐滩和盐湖,他们用骆驼队将盐板运出达纳吉尔。

达洛尔地区拥有鲜艳而与众不同的地质构造。在阿法尔语中,“达洛尔”表示分裂。这里的岩浆提高了地下水的温度,这些地下水通过温泉涌出地表,溶解了盐、草碱和其他矿物质。卤水蒸发以后,留下了鲜艳而带有硬壳的地质构造,形成了五颜六色的风景。这些颜色来自矿物质、铁以及喜盐藻类。

一些水池的温度高达 90 摄氏度。高温、强酸性和硫的富集形成了亮黄色的柱状矿体。其他一些 40 摄氏度的水池则由于铜盐形成了一种青绿色。

Europlanet 的研究人员去年从盐柱、蓝色和红色水池以及黄色和棕色硬壳中提取了一些水样。戈麦斯博士表示,虽然人们已经在达洛尔发现了能够在含盐环境中生活的微生物,但是这项新的研究第一次关注到了在极端盐度、酸度和温度环境中生活的微生物。

研究人员正在分离细菌及其 DNA,并且正在进行基因测序,以识别这些细菌,其中包括在矿柱上的热水中发现的化能无机自养生物,即通过无机化合物获得能量的微生物。这些微生物不需要通过阳光获得能量,通常出现在深海热泉泉口等极端环境中。

戈麦斯博士表示,这些简单的生物可以依靠“很小的能量”生存,很可能属于地球上的首批细菌。“这就是它们在天体生物学领域如此重要的原因。”

化能无机自养生物可以将硫化物、硫单质、氢和氨等简单无机化合物作为能量来源,而且可以在没有有机化合物和光线的情况下生长。科学家认为,这种新陈代谢仅仅适用于原核生物,即没有细胞核的微生物。

达洛尔拥有大量硫磺,因为这片区域很久以前被海洋所覆盖。这里地面上的柱状构造会散发出硫蒸气。在黑暗的深海中,硫是远离阳光的某些细菌主要的能量来源。在达洛尔,这些硫资源在地表触手可及。

戈麦斯博士表示,科学家仍然在研究他们从达纳吉尔带来的首批样本,但“我们知道其中存在生命”。

今年冬天的考察将关注细菌与大气之间的关系。戈麦斯博士表示,研究人员将建立气象站,记录风、温度、湿度等数据,“以便对环境进行全面研究,这也是‘好奇’号在火星上所做的工作”。只是这一次,科学家并不需要离开地球。


翻译 熊猫译社 刘清山

题图来自 Wikimedia Commons

© 2016 THE NEW YORK TIMES

喜欢这篇文章?去 App 商店搜 好奇心日报 ,每天看点不一样的。