此处无“人”生存

何繁

一名研究人员在北极寻找能在极限环境生存的“超级生命”

“魔镜魔镜，请告诉我，地球上人类能探测到的地方，都有生物生存吗？”“亲爱的主人，是的。”

最不挑剔的生物

想知道魔镜说得对不对，让我们一起找找看。如果问你，地球上活动范围最大、生存能力最强的生物是什么，想必你能不假思索地说出来，是细菌。虽然我们肉眼看不见，但是细菌确实几乎无处不在，无论是其他生物的身体内外，还是一些条件非常不适宜生物生存的极限环境，都有细菌的踪迹。

极热之地生存着细菌。目前发现最耐热的生物是一种铁代谢嗜热菌。1979年，美国马萨诸塞大学的微生物学家德里克·洛夫利从意大利亚平宁半岛附近的一处海底火山口的硫磺矿区分离到一种极端铁代谢嗜热菌——阿比西火山菌，它们生存在85～110℃的火山沉积岩中。在实验室环境下，部分菌体甚至能在高达130℃的温度下生存。

极寒之地生存着细菌。南极东方湖位于南极冰盖下3750米深处，是最大、最深的南极冰下湖，也是全球最冷气温零下89.2℃的纪录保持者。俄罗斯圣彼得堡核物理研究所的科学家在湖中发现了一种细菌的DNA，它身上14%的基因与任何其他已知物种都不相同，并且这种微生物只能在东方湖中生存，当科学家将它从湖中取出时，它就会死亡。

髙盐之地生存着细菌。南极的唐胡安池塘是地球上含盐量最高的天然水，含盐量超过40%（死海是33%左右）。因为含盐量极高的原因，它在常年冰冻的南极也不会结冰，甚至在零下50℃也保持着液体状态。在这样咸的湖水中，研究人员也发现了生命，美国德州大学奥斯汀分校的迈耶教授就曾发表论文说，在池塘水样中发现了四种细菌和一种酵母菌。

強酸之地生存着细菌。我们知道，强酸强碱能使蛋白质变性，还会影响细胞膜对物质的吸收能力，如果我们的皮肤接触到强酸强碱会瞬间被腐蚀。多数细菌也与人体细胞类似，只能生存在pH为5～9的环境中，但也有细菌例外。氧化硫硫杆菌常出现在含硫酸的酸性废水、煤矿、酸性热泉等地区，靠氧化硫单质或硫化物获得能量。它生长的最适pH为2～5，但在实验室中，它在pH低于0.5的环境中仍能存活。

强碱之地生存着细菌。地球上碱性最强的自然环境是碳酸盐湖及碳酸盐荒漠。肯尼亚的玛格达湖，湖水pH就高达10.5～11.0。肯尼亚肯雅塔农业大学的生物学家卡姆布拉在论文中说，在玛格达湖中分离出了上百种细菌，其中最多的是红菌科的细菌。在雨后的细菌繁盛期，湖水会变成美丽的红色。

唯一的无菌之地

看来魔镜是对的，人类几乎找不到细菌没有占领的地盘了。不过，科学家们并没有认输，他们仍在寻找着细菌的极限，最近，终于让他们找到了。

法国国家科学研究中心的科学家洛佩兹·加西亚所带领的团队找到的这个无菌之地是位于非洲埃塞俄比亚的达洛尔温泉。这是一个梦幻般的温泉，泉中因为含有大量的亚铁化合物而呈现美丽的黄绿色。烟气缭绕中，周围的山峦若隐若现，整个景象看上去就像国画大师笔下的风景画。但是，这样美丽的温泉中，却毫无生命存在的痕迹。

埃塞俄比亚的达洛尔温泉

达洛尔温泉对生物来说是一个极端残酷的生存环境。它的水温很高，即使在冬天，白天的温度也可能超过45℃，夏天水温甚至高达108℃。它的pH很低，一些盐水池的pH甚至为负值。它还是一个盐度极高的温泉，泉中含有可以破坏氢键并使生物分子变性的高浓度的镁盐。如果说，某些微生物能熬过以上任意一个“折磨”的话，能承受三重折磨的微生物目前还并不存在，加西亚团队用了多种检测微生物的方法证实了这一点。

科研人员们在温泉的多处位置采集了大量水样，并采用了一些措施以确保采集过程中不带入杂菌，然后，他们用多种方法检测了样本。研究人员对样本中的有机物进行了大规模的DNA测序，然后将测出来的序列与已知物种的DNA序列进行对比，想要找到或发现可能存在的已知的或未知的任何微生物。他们还将水样用微生物培养皿培养数天后，用荧光染料将蛋白质等有机物染色，再进行染色块计数。使用了这些方法后，科研人员还是不能确认水样中是否存在微生物，因为虽然没有检测出DNA，但是水样中却出现了能被染色的物质，于是他们还运用了盐水化学成分分析、电子显微镜与X射线光谱法相结合检测分子结构等方法。

肯尼亚的玛格达湖

科研小组最后得出了意料之外的结论，在显微镜下，富含二氧化硅的矿物质看起来有点像微生物细胞，但它们确实不是微生物。达洛尔温泉是目前发现的地球上唯一一个毫无生命生存的极端环境！

如何正确寻找外星生命

其实达洛尔温泉不是第一次出现在科学家们的视线中了，早在2017年就有科学家团队发表过关于这个地方是否有微生物生存的论文，只是那个时候他们得出的结论，与加西亚团队得出的截然不同。当时，意大利博洛尼亚大学的芭芭拉·卡瓦拉奇团队经过一年的探索和研究，得出的结论是，尽管这里的环境如此恶劣，但他们仍然在沸腾的热泉中发现了生命迹象。

卡瓦拉奇研究团队声称，他们在pH为0的达洛尔温泉池中发现了生命，这打破了pH为2的西班牙力拓河中的嗜酸菌的耐酸记录。他们认为，生存在这里的细菌不仅拥有嗜酸性，还像黄石公园的热泉中发现的细菌一样，含有特殊的蛋白质和酶，这使得它们能承受极热又髙盐的温泉环境。

两年后，加西亚团队的结论无疑推翻了卡瓦拉奇团队的发现，为什么加西亚团队能得出这样斩钉截铁的结论呢？加西亚认为，与卡瓦拉奇团队相比，他们运用了更多种方法去排查温泉中生命存在或留下的痕迹，因此，他们才能肯定，达洛尔温泉中确实没有生命生存。但同时，他们也发现，虽然温泉中没有任何生命，温泉周围的沙漠和富含镁盐的峡谷中，确实存在着多种嗜盐古细菌，卡瓦拉奇团队发现的细菌可能正来自于温泉周边环境。

为什么有这么多的科学家热衷于探索地球的“生命禁区”？因为，这也是寻找外星生命的一个思路。我们比较熟悉的太阳系其他行星，它们都没有地球上的宜居环境，但是它们的池塘和海洋的环境条件却与地球“生命禁区”非常相似，比如我们在土星卫星——土卫二上发现的海洋，表面覆盖着冰层，底部却翻涌着炽热的岩浆，卡西尼号太空船从土卫二的水蒸气中检测到其海洋含有盐和氨水等物质。既然环境这么相似，是不是也有孕育相似生命的可能呢？因此，当我们还没办法直接去往外星进行探索时，研究地球“生命禁区”的生物，将可能为寻找外星生命提供线索。

达洛尔温泉中没有生命，这个发现提醒了我们，寻找外星生命不能仅以是否有水分作为充分条件，即使有水，也不一定有生命。同时，在寻找外星生命时，我们要保持严谨的态度，尽可能运用多种方法，排除干扰，避免得出错误的结论！

“魔镜魔镜，请告诉我，地球上存在没有生命的地方吗？”“亲爱的主人，是的，这些地方都等待着你去发现和探索。”