科学家们通过实验模拟小行星撞击的情景，惊讶地发现放射性十龙球菌的细胞膜能够成功抵御强烈冲击。这一发现意味着，某些生命形式在被剧烈撞击抛入太空后，依然有可能在其他行星或卫星上生存并定居。虽然外星生命的存在仍然是未解之谜，但地球上某些生物的适应能力几乎可以称作“外星人级别”。其中一些微生物能够承受太空中极端条件——这些环境几乎会摧毁地球上所有其他生命形式。其中少数微生物甚至有可能在小行星撞击的过程中幸存下来，从火星等行星表面被抛射至太空。
放射性十龙球菌（Deinococcus radiodurans）之所以被称为“细菌柯南”，绝非浪得虚名。它们能够耐受极端压力、高温、严寒、酸性环境、氧化应激、干旱、真空以及极强辐射的摧残。这并非普通的极端嗜性微生物所能做到的，它们的生存能力几乎没有已知极限。因此，约翰斯·霍普金斯大学的机械工程师赵莉与拉梅什带领的研究团队决定在实验室中模拟火星撞击，测试这种细菌的耐受极限。研究结果令人震惊：超过一半的细菌成功存活。该研究近日发表在《美国国家科学院校报》（PNAS Nexus）上，研究团队指出：“我们的实验结果表明，微生物能够在比之前认为的更极端的环境下生存，甚至可能存活形成可跨行星传播的喷出物。”
小行星撞击幸存不仅令人难以置信，更可能产生颠覆性的科学意义。如果微生物能从以高达3吉帕斯卡（约435,113磅每平方英寸，相当于地球大气压力的3万倍）撞击的小行星碎片中幸存，这意味着生命有可能搭乘太空岩石，从一个行星迁移到另一个行星。研究者们通过实验，将D. radiodurans置于两块钢板之间，再用第三块钢板撞击，以重现火星撞击情境。实验显示，直到压力达到2.4吉帕斯卡时，细菌才出现应激反应。
那么，这种超强的耐受力源自何处？D. radiodurans几乎超乎常理的韧性，主要依赖于其基因机制。极端压力通常会破坏大多数微生物的细胞膜，引发氧化应激，扰乱蛋白质与电子运输，并破坏核糖体，从而阻碍蛋白质合成。然而，放射性十龙球菌几乎不受这些影响，它能够通过分子级的动态应对机制抵御冲击。此前，极端嗜性细菌如Shewanella oneidensis，仅在静态极端压力下进行了测试。D. radiodurans能够承受致命环境，是因为它拥有强大的抗氧化系统，既能防止蛋白质氧化损伤，又能修复DNA。特定传感酶充当“信号器”，启动修复机制，使细菌能够迅速重组基因组。
细胞膜的特殊结构也是其坚韧的关键之一。但这种韧性并非来自膜的厚度——其他深海或沉积物微生物的膜实际上更厚。D. radiodurans膜中的蛋白质呈晶体排列，这种排列方式能抵抗冲击应力。当实验施加压力不断增加时，细胞膜仍能维持支撑，直到压力达到2.4吉帕才开始破裂。赵莉和拉梅什推测，这可能与超高速压力卸载有关——细胞内积累的应变能释放时，膜才会破裂。但即便如此，仍有约60%的细菌在如此极端压力下幸存下来。
这一实验也为岩石生化假说提供了更多证据。如果生命能在飞行的岩石上穿越太空，那么偶尔撞击其他天体也可能传播生命。模拟结果显示，地球和火星的撞击事件可能将抛射物质传输至类地行星之间，甚至到木星和土星的卫星。研究人员认为，这类现象在晚期重轰炸时期最为频繁，当时太阳系中巨行星轨道扰动，小行星带陷入混乱。如今，像欧罗巴这样的冰冷卫星大多覆盖着液态海洋，而陨石及其微小搭便车者可以直接穿越这些海洋。
研究团队强调：“在探索这些卫星上的生命时，必须考虑生命是否独立起源，还是通过共同祖先与地球生命相关。任何在那里发现的生命形式，都不能被简单视为独立产生。”
本文译自：popularmechanics，由olaola编辑发布
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