可以吃火星塵埃并制造氧氣的微生物可能是一種很棒的太空寵物

極端微生物是天體生物學(xué)家最喜歡的工具。但它們不僅有助于了解生命可以生存的極端環(huán)境，有時它們還可以作為實際工具，在這些極端環(huán)境中創(chuàng)造其他生命所需的材料，例如氧氣。

羅馬大學(xué) Tor Vergata 的 Daniella Billi 最近的一篇論文以預(yù)印本形式發(fā)表在Acta Astronautica，回顧了一個特定的極端微生物如何同時扮演有用的測試對象和有用工具的角色。

這種極端微生物是一種名為Chroococcidiopsis.不幸的是，生物學(xué)家不像天文學(xué)家那樣喜歡縮短名稱，但我們將其稱為 Chroo，這樣我就不必反復(fù)復(fù)制和粘貼我可能已經(jīng)拼錯了的名字。

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Chroo 原產(chǎn)于沙漠，在亞洲、北美甚至南極洲都發(fā)現(xiàn)了樣本，盡管持續(xù)積雪，但其中大部分實際上是沙漠。

鑒于其崎嶇的特性，一些研究已經(jīng)研究了 Chroo 的不同方面以及生命如何在其他行星或外太空本身生存的影響。

兩個實驗，生物學(xué)和火星EXperiment （BIOMEX） 和聽起來更酷的生物膜生物沖浪空間 （BOSS） 實驗使用了國際空間站上的將生物暴露于太空環(huán)境 （EXPOSE） 模塊。你可以看出我們肯定回到了太空領(lǐng)域，所有的首字母縮略詞。

基本上，這些實驗將 Chroo 暴露在開放空間的嚴(yán)酷環(huán)境中，以觀察它的生存情況。每一次都持續(xù)了大約一年半。

BIOMEX 專注于單個細(xì)胞，而 BOSS 專注于生物膜。這兩項實驗都指出，紫外線輻射是細(xì)胞的最大殺手，并且都指出，即使是一些基本的保護(hù)也能為其下方的細(xì)胞帶來巨大的好處。

在 BIOMEX 的案例中，這種保護(hù)是由一層薄薄的巖石或風(fēng)化層提供的，而對于 BOSS，它以生物膜中細(xì)胞頂層的形式出現(xiàn)，犧牲了自己并成為阻止紫外線到達(dá)較低水平的臨時保護(hù)層。

也許更令人印象深刻的是，當(dāng) Chroo 在 BIOMEX 實驗后被帶回地球時，它們被重新水化，因為它們在實驗前已經(jīng)去除了水。

但科學(xué)家們注意到，他們的DNA修復(fù)機制能夠修復(fù)他們所遭受的DNA損傷。更令人印象深刻的是，與留在地球上的對照毒株相比，后代的突變并沒有增加。

換句話說，Chroo 的 DNA 修復(fù)機制非常有效，以至于它們能夠在沒有保護(hù)的情況下從一年半的直接空間輻射中恢復(fù)過來，并且磨損也不會變得更糟。

但太空并不是進(jìn)行這些極端微生物實驗的唯一場所。還進(jìn)行了幾項地球測試。我只能假設(shè)一項實驗是為了創(chuàng)造細(xì)菌綠巨人而設(shè)計的，它用近 24 kGy 的伽馬輻射噴射了 Chroo 樣本——是人類致命量的 2,400 倍。令人驚訝的是，Chroo 幸存下來，盡管不幸的是他們沒有變成綠色怪物。

在另一項實驗中使用了更高水平的伽馬輻射。盡管它最終確實殺死了 Chroo，但即使在藍(lán)藻死亡后，類胡蘿卜素等生物標(biāo)志物仍然可以檢測到，這使它們成為在火星等地尋找滅絕生命的良好候選者。

進(jìn)一步的地球測試表明，Chroo 可以在冰凍溫度下生存，就像木衛(wèi)二或土衛(wèi)二上可能發(fā)現(xiàn)的溫度一樣。達(dá)到 -80°C 的溫度時，細(xì)菌似乎玻璃化，使它們處于休眠的玻璃生命狀態(tài)，一旦條件改善，它們就會從中醒來。

但這并不是 Chroo 能做的全部——它可以生活在月球和火星的土壤上，并僅使用它們和光合作用來產(chǎn)生氧氣。它甚至可以在火星土壤中發(fā)現(xiàn)的高濃度高氯酸鹽中生存下來，這對許多地球生命形式來說是一個棘手的命題，通過“上調(diào)”其 DNA 修復(fù)基因來抵消高氯酸鹽造成的損害。

未來的幾個任務(wù)希望研究這種極端微生物的其他方面。其中包括 CyanoTechRider，它將觀察微重力如何影響 Chroo 的 DNA 修復(fù)過程。

另一個是 BIOSIGN，它將嘗試使用遠(yuǎn)紅外光為 Chroo 提供動力，它能夠?qū)⑵溆糜诠夂献饔谩@是藍(lán)藻和更普遍的植物中罕見的能力。該實驗的結(jié)果可以為我們了解主要發(fā)射紅外光的 M 矮星周圍的生命提供信息。

鑒于這種超級藍(lán)藻所具有的所有能力，它似乎處于天體生物學(xué)研究的最前沿。也許這意味著有人會給它起一個更短、更朗朗上口的名字，這樣我們這些可憐的太空記者就不必每次發(fā)現(xiàn)其他很酷的東西時都把它寫出來。

本文最初發(fā)表于今日宇宙.閱讀原文.

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