NASA稱深海熱泉生物或最接近外星生命(圖)
鉅亨網新聞中心 2014-11-27 10:45
新浪科技訊 北京時間11月27日消息,據英國《每日郵報》報導,美國宇航局近日表示,在地球上的一些深海熱泉附近,生活地球上與外星生物最為接近的生命類型。
這就是生活在這裏極端環境下的深海蝦類。對它們的研究將幫助我們一窺另一個星球上外星生命體的生活方式。科學家們甚至相信在其他天體上可能就存在類似的生命體,比如在木星的衛星木衛二。這顆衛星表層厚厚的冰層下方存在一個深厚的全球性海洋。
美國宇航局加州帕薩迪納噴氣推進實驗室的高級研究員馬克斯·科曼(Max Coleman)表示:“在2/3的地球歷史中,生命都僅僅以微生物的方式存在。因此我們認為在木衛二上,存在生命最大的幾率是以微生物的形式。”
美國宇航局目前正在對加勒比地區的蝦類進行研究,這裏擁有全世界水深最深的海底熱泉區域之一。在這些暗無天日的海底區域,白色的深海蝦類層層堆積,遍佈熱泉附近的海底岩石。
這些蝦類的口部和特殊演化的鰓蓋內部生活細菌,這些細菌會生有機物並養活這些蝦類。
科學家們對這種神奇的深海生態系統非常感興趣,因為這將讓他們窺見其他世界上生命的景象,如木星的冰衛星木衛二,這顆冰衛星的冰層下方可能存在一個全球性海洋。
生活在這裏的特殊細菌能夠在這樣的極端環境下生存,原因是其擁有特殊適應的化學合成機制。這種機制不需要借助陽光便可生有機物並從中得到能量。在這一特定案例中,這些細菌使用硫化氫物質,這種物質大量存在於熱泉噴口的噴出物中。這些細菌可以以此為原料製造有機物。在這些噴口附近的環境溫度可以高達750F(約合400攝氏度)左右,但在稍稍遠離噴口的區域,溫度便低到可以讓這些蝦類在此生活的程度。這些蝦類是沒有視覺的,但在它們的頭部后側卻擁有熱感受器。
科曼表示:“我們研究的總體目標是觀察深海熱泉區域的化學能如何能夠支持生命,或生物量的存在。”科學家們已經在兩處深海熱泉區域採集了樣品。其中一處是“Von Damm field”,水深大約2300米;另一處是“Piccard”,水深約4900米,后者是目前世界上最深的深海熱泉區域。
通常而言,高濃度的硫化氫對於有機體是有害的,但生活在深海熱泉區域,以細菌為食的蝦類卻需要少量這類物質來維持生命。大自然在這裏找到了一種生存之道:這些深海蝦類讓自己置身於正常-氧化的海水與富含硫化氫的還原型海水邊界上,這樣它們便能夠與這些細菌和諧共存。科曼表示:“這是一個令人驚嘆的共生體系。”
科曼本人是一個由麻省伍茲霍爾海洋研究所的克里斯·格曼(Chris German)領銜的研究組的成員,他們在2009年最先在古巴外海海域發現了這些深海噴泉。在美國國家自然科學基金的支持下,2012年科學家們重返這裏,這次帶來了深海機器人“傑森”。
2013年,在加州施密特海洋研究所的支持下,科曼和合作者,來自美國北卡羅來納州杜克大學的海洋生物學家辛迪·馮·多佛(Cindy Van Dover)首次對這裏的深海熱泉蝦類進行了調查。此后又,馮·多佛又再次乘坐“鸚鵡螺”號考察船回到這裏,並使用“武仙座”深海機器人進行了考察。
對這些深海“生命綠洲”的研究帶來的一項收穫是,他們注意到這裏的一種名為“Rimicaris hybisae”的深海熱泉蝦類似乎存在同類相食的現象。研究人員發現當這些蝦類擁擠在一處時,它們主要以細菌為食,或許它們會在此過程中汲取由這些細菌生的碳水化合物。但在一些蝦類分佈較為稀疏的區域,它們則更傾向於變成肉食動物,捕食螺類,其它蝦類甚至是同類相食。
盡管科學家們目前還尚未直接觀察到這種蝦同類相食的情景,但他們的確在解剖這些蝦類的時候發現在它們的胃裏存在同類的殘骸。而就目前已知的情況,這種名叫“Rimicaris hybisae”的蝦類是深海熱泉區域最為常見的蝦類。
美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的博士后研究員艾瑪·維斯特(Emma Versteegh)表示:“在木星的衛星木衛二上是否能夠存在類似的生命現象,這嚴重取決於那裏的深海環境中通過熱泉噴口的形式釋放出能量的多少。”(晨風)
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