

岩石圈胚种论。
这个词有点拗口,但它代表了关于地球生命起源的最有趣理论之一。字面上讲,这意味着生命起源于地外来源,并通过搭乘岩石,更具体地说,是陨石的便车来到地球。生命全部来自远方的想法构成了绝妙的科幻素材,但证明其可能性则更为有趣。
胚种论的最初想法始于古希腊,但在 20 世纪初才被广泛接受,当时德国物理学家 斯万特·阿伦尼乌斯 概述了其发生的可能性。在浩瀚的太空中,能够抵抗严酷条件的休眠种子和孢子搭乘粒子,在宇宙中旅行。最终,一些粒子被行星的引力吸引,落到行星表面。如果条件适宜,它们就可以从沉睡中苏醒,开始生长、繁衍和进化。这个想法很难让人相信,而且一个多世纪以来,几乎没有证据能够证明这个假说。然而,到了 21 世纪初,一些线索开始逐渐清晰。
首先,孢子确实能够在太空中生存,只要它们免受宇宙射线的照射。当在陨石的基质中进行测试时,其生存能力提高到足以在另一个行星上引发生命的水平。多年来,其他微生物也被加入到列表中,表明该理论的一部分确实是可行的。
当然,在太空中生存并不意味着就能成为陆地微生物。根据进入的时间,地球可能不会像今天这样是一个宜居的环境。几个因素会非常极端,包括温度、大气和养分供应。但在地球上形形色色的物种中,有几种能够在这种最严酷的条件下生存。它们被恰当地命名为嗜极生物,这些物种确实能够在这种史前条件和繁盛。
即使能够生存于太空和陆地,从幻想变成可能现实仍然存在一个鸿沟。微生物必须能够承受大气层进入的压力。高温可能会杀死最顽强的孢子,只留下一个无生命的有机外壳——或者说是灰烬——在土壤上。适当的防护可能提供希望,但证据充其量只是稀少。一项在 2010 年进行的研究设法将一种藻类物种成功穿过了整个进入过程,但它并未存活。在 2014 年,另一项研究表明 DNA 可以经受住旅程,但这不能推断到生命本身。
上周,一项由俄罗斯科学家团队进行的 研究为该理论注入了新的动力。他们发现,被陨石保护的完全形成的细菌能够在进入过程中生存下来并开始生长。这些结果可能有助于引发新一轮的测试,以确定哪些物种实际上可能代表着地球生命的起源。
该团队研究了一种名为“嗜热厌氧杆菌”(Thermoanaerobacter siderophilus)的热稳定性嗜极菌。它于 1999 年在俄罗斯堪察加火山附近的喷气孔中被发现。该细菌不仅能够承受高温,还能在铁元素存在的情况下生长,并在压力环境下形成内孢子。这使其成为测试的理想选择。该菌种被培养、干燥并置于一个人造陨石中。该测试物体的直径为 2.75 英寸,由一种被认为在模拟陨石方面非常出色的玄武岩材料构成。
陨石/细菌组合被放置在 FOTON-M4 卫星的外部表面,然后送入轨道。45 天后,卫星返回地球,陨石暴露在极端进入条件下,包括一段温度超过 1800 华氏度的时期。在这次考验结束后,降落伞将卫星带到地球,以便完成测试。
回到实验室,将细菌置于培养基中,寻找任何生长迹象。为了确保不会发生任何污染,严格执行了无菌技术并使用了无菌对照。在未检测到任何外源性生长的情况下,研究人员知道任何生命迹象都完全来自样本。
经过五天,终于出现了生长。并非所有样本都存活了下来(24 个样本中有 4 个),但那些存活下来的生长得就像什么都没发生过一样。对研究人员来说,这是一个令人难以置信的观察结果。尽管它无助于回答关于生命起源的更大问题——T. siderophilus 很可能不是我们最初的生命形式——但结果确实表明岩石圈胚种论是完全可能的。
这项研究是首次记录的微生物生存案例,但研究人员认为这只是一个开始。未来可以对其他微生物物种进行测试,将 *T. siderophilus* 作为阳性对照。这将允许进行更科学有效的实验,并为测试更多种类的物种打开大门。虽然这个过程可能很缓慢,但通往揭示岩石圈胚种论真相的道路现在已经清晰,并可能为最终弄清楚我们称之为家园的这个蓝色星球上的生命是如何开始的带来希望。