# #优质好文激励计划# # 系外生命探索，要从你胃里的细菌说起。

火星生命？它们也许长的就像你胃里的微生物。

人类发现，嗜极生物可以生存在地球的各种极端环境中。

图1：幽门螺杆菌示意图。（图片来源：KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images）

我们常常忽略，生命的存在是多么不可思议而又独特的现象。就我们目前所知，地球是唯一一个能够孕育生命的星球，最初的生命以类似我们现在称为“单细胞原核生物”的形式出现。 然而，科学家们从来没有放弃在其他行星中寻找“LUCA”，即所有生命最终的共同祖先，它可以进化为我们目前所知的所有生命形式。

何处寻觅？

自从人类开始幻想火星人的存在，我们对生命的科学认识便产生剧变。近期在火星表面穿行的探测车，毅力号和好奇号，在火星上发现了化合物和矿物，表明曾经的火星可能是宜居行星，但也仅止于此，没有更多生命存在的证据。现在的火星表面是一片红色的荒漠，迷人但是致命，更不可能有火星人生存。

其他临近的行星则更不可能宜居。水星离太阳太近，是一块被炙烤的岩石，金星的大气干燥且剧毒，而其他的太阳系内行星要不由气体构成，要不就距离太阳非常远。因此，除了火星，在太阳系内搜寻生命的工作更聚焦于卫星，尤其是木星和土星的卫星。

木卫二和土卫二，在它们厚厚的冰壳下方似乎隐藏着由液态水组成的海洋。海洋中有可能存在有机分子--我们目前理解的构成碳基生命的基石。不过，如果真的存在生命，也不可能与《E.T.》中的外星人一眼，而是更有可能类似于地球上的单细胞微生物。

而在太阳系之外，天文学家们已经发现了超过5500颗系外行星。其中只有极少数有宜居的可能性，天文学家们正在持续研究它们。正如卡尔·萨根在《接触》一书中写到：“宇宙如此浩瀚，如果只有人类存在，那将是对空间的极度浪费。”

在极端环境中寻找生命

在20世纪60年代以前，如今看来最有可能孕育生命的太阳系内行星，其环境条件均被认为不适合生命存在。当时的主流观点认为，生命只能在类似地球多细胞生命存活的环境中生存。包括：液态水，适宜的温度（0-40摄氏度），接近中性的酸碱度，低盐度，以及阳光或者其他等效的能量来源。只有具备了以上的所有条件，生命才能诞生。

然而，在20世纪中期，微生物学家托马斯·D·布洛克（Thomas D. Brock）在黄石国家公园的温泉中发现了一种能够在超过70摄氏度的高温下生存的细菌。虽然这一发现与系外生命搜寻没有直接联系，但是它极大的拓展了科学家们对生命存在条件的认识。

从那以后，人们在地球上发现了大量生存在极端环境中的微生物，即嗜极微生物。它们可以在各种极端环境中生存，从极地冰层的裂缝，到深海的高压环境；从云层中细小颗粒的表面，到极高盐度的死海，甚至酸性极强的红河。甚至有些微生物可以抵御高剂量辐射。而最令我们惊讶的是，它们竟然也可以生活人类体内。

图2：（图片来源：KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images）

人类胃里的火星人

20世纪80年代，两位澳大利亚籍的医生，巴里·马歇尔（Barry Marshall） 和 罗宾·沃伦（Robin Warren）开始研究胃和十二指肠溃疡。当时人们认为这种疾病是由压力或胃酸分泌过多引起的。这种暧昧的解释并不能帮助医生有效的治疗这种疾病。

沃伦是一位病理学家，他曾在患者的胃黏膜活检样本中发现了细菌的存在，并意识到这些细菌可能就是造成疾病的根源。然而这一观点在当时受到的极大的阻碍，因为那时的主流观点认为细菌不可能在胃中的强酸环境下生存。直到1981年，沃伦遇到了巴里·马歇尔，澳大利亚皇家内科学院的研究员，他接近马歇尔并询问：“要不要加入我的团队，我可是那个试图把胃溃疡解释成传染病的疯子。”2005年，巴里·马歇尔和罗宾·沃伦获得了诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他们发现了幽门螺杆菌以及其在胃病中的作用。这一发现颠覆了胃肠病的研究领域。

幽门螺杆菌有一整套武器来帮助他们在恶劣环境中生存，例如鞭毛使其能够顺着胃液游动，接近胃壁，突破保护性黏膜并附着其上。它还可以利用尿素酶将胃里的尿素分解成氨和二氧化碳，从而造成更极端的微型酸性环境，用来繁殖自身。随着他们数量的增加，不断向外释放毒素会持续堆积，进而导致胃组织发炎和损伤。由于胃底的结缔组织暴露在胃酸中，最终会引发溃疡的形成。

他们的发现表明，即使在我们的内脏-胃壁的极端环境中：强酸性，无光，剧烈运动的消化系统，有害酶和翻涌的食物浪潮中，生命也能够保护自己并持续繁衍。

对嗜极微生物的研究给在太阳系或者5500多颗系外行星中搜寻生命的科学家们带来了希望，即使在这种极端条件下，依然可能存在这些非凡的微生物。因此，我们幻想的火星人也许看起来更像幽门螺杆菌而不是其他的生命形式。

BY:María Rosa Pino Otín

FY: María Rosa Pino Otín

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