一項新的研究證實，一種耐寒的細菌群落竟然可以在智利的阿塔卡瑪沙漠——這個地球上最干燥、最不適宜居住的環(huán)境下存活10年，并且是在沒有水的前提下。這項工作應(yīng)該能夠平息許多人的疑慮，因為之前有關(guān)這個遙遠地區(qū)存在微生物的證據(jù)多來自于瞬態(tài)的微生物。而且，由于這個地方的土壤與火星上的土壤非常相似，因此這些沙漠居民可能會給那些在那顆紅色星球同樣充滿敵意的表面尋找生命的科學(xué)家?guī)硐Ｍ?/p>

這項研究工作“很好地證明了這些生物確實在那里生活”。并未參與該項研究的美國圖森市亞利桑那大學(xué)環(huán)境微生物學(xué)家Julie Neilson說。阿塔卡瑪沙漠可能對我們來說是不適宜居住的，但是對于這些生物而言，“這是它們的生態(tài)系統(tǒng)”，她說。

阿塔卡瑪沙漠從智利太平洋海岸向內(nèi)陸延伸1 000 km，降雨量每年不足8 mm。這里幾乎沒有什么降水，同時也幾乎沒有什么風(fēng)化作用，所以隨著時間的推移，此處的地表形成了一層堅硬的鹽層，進一步抑制了那里的生命活動。

Neilson說：“你可以開車100 km而不會看到任何像草葉一樣的東西?！北M管她和其他人在那里發(fā)現(xiàn)了一些細菌，但許多生物學(xué)家認為，這些微生物并不是全職居民，而是被風(fēng)吹來的，在那里它們死得很慢。

這并沒有阻止德國柏林技術(shù)大學(xué)的天體生物學(xué)家Dirk Schulze-Makuch?！拔蚁矚g去那些人們說什么都沒有的地方?！彼f，“我們決定采取一種鳥槍法，把所有的新的分析方法都用于那里可能有的每一種東西——真菌、細菌、病毒。”

Schulze-Makuch和他的團隊在3年多的時間里在從海岸向東到最干燥的地方的8個地點采集了阿塔卡瑪沙漠的樣本。在2015年創(chuàng)紀(jì)錄的降雨之后，他們第一次收集了材料；然后于2016年和2017年在一些地方收集了樣本。

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研究人員對一種已知的能夠區(qū)分微生物物種的基因進行了測序，以確定在這些樣品中存在哪些微生物，甚至還能找到一些完整的基因組。研究人員還做了一個測試，以便確定從完整的活細胞中提取的脫氧核糖核酸(DNA)的比例。最后，他們評估了細胞活動的數(shù)量、三磷酸腺苷(ATP，一種為這種活動提供燃料的分子)的數(shù)量，以及由這些活動所導(dǎo)致的副產(chǎn)品(包括脂肪酸和蛋白質(zhì)模塊)的數(shù)量。這些都是生命存在的額外證據(jù)。

Schulze-Makuch和同事在2月26日出版的美國《國家科學(xué)院院刊》上發(fā)表報告稱，沿海地區(qū)的樣本中含有最多數(shù)量的微生物，并且其多樣性也最豐富。但在2015年，即使在最干燥的地方也有生命跡象。Neilson說：“在降雨事件發(fā)生后，發(fā)生了大量生命活動和細胞復(fù)制。”

研究人員指出，總的來說，在雨季和干旱年份，海岸地區(qū)都是最適宜生命存在的。通常而言，ATP的數(shù)量是內(nèi)陸地區(qū)的1 000倍，而分解產(chǎn)物的數(shù)量也遵循了類似的趨勢。這些基因組也表明，至少有一些細菌能夠在沿海地區(qū)或其他地方繁殖。

在接下來的兩年里，這些地區(qū)大部分都是干旱的，上述數(shù)量在各地都下降了，尤其是在最干旱地區(qū)。到2017年，大多數(shù)地方的生命跡象幾乎都消失了，在最干燥的地方，完整DNA的數(shù)量僅為正常情況的十萬分之一。Schulze-Makuch指出，仍有一些細菌繼續(xù)在地下25 cm處茁壯成長。

在他們的調(diào)查中，研究人員只識別了那些DNA與微生物數(shù)據(jù)庫中DNA相似的細菌。所以他們在阿塔卡瑪沙漠發(fā)現(xiàn)的細菌在某種程度上都是很熟悉的。在潮濕的年份，沿海地區(qū)的細菌與典型的沙質(zhì)土壤微生物群落相似。來自干燥地區(qū)的DNA主要是在非常干燥的沙漠或鹽沼中發(fā)現(xiàn)的細菌。它們很可能存活下來，就像那些勉強度日的孢子或細胞。

這些生物可能會無限期地休眠，這使得Neilson和Schulze-Makuch推測，有一些生物也能夠在火星上做同樣的事情，也許是在晚上的降雪中。因此，Schulze-Makuch說，阿塔卡瑪沙漠“可以作為火星的一個研究模型”。