顯微鏡下的“GFAJ-1”細菌。

燈塔水母是地球上唯一的“不死生物”

水熊蟲不喝水能活120年

　　NASA新發(fā)現(xiàn)：“異形”就在地球上

　　這種“外星細菌”生長于加州湖泊中，能“把砒霜當(dāng)飯吃” 顛覆傳統(tǒng)生命形式定義，為尋找地外生命提供新思路

　　本報綜合新華社、中國日報報道

　　說起砷元素，大多數(shù)人首先想到的可能是它的劇毒化合物——砒霜。美國航空航天局（NASA）在北京時間12月3日凌晨3點舉行的新聞發(fā)布會上表示，他們新發(fā)現(xiàn)了一種獨特的細菌，與其他已知的生命形態(tài)不同，這種細菌能利用砷來代替磷元素構(gòu)筑生命分子，進行一些關(guān)鍵的生化反應(yīng)。

　　科學(xué)界以往認為生命由碳、氫、氮、氧、磷和硫六種元素構(gòu)成，這項發(fā)現(xiàn)拓寬了科學(xué)界以往對構(gòu)成生命基本元素的認知，或許也為科學(xué)家探索外星生命提供新的參考依據(jù)。

　　劇毒砷也能培育生命

　　NASA天體生物學(xué)家費利薩·沃爾夫－西蒙是這種新生命形態(tài)的發(fā)現(xiàn)者。她當(dāng)日在新聞發(fā)布會上說，他們在鄰近加利福尼亞州的莫諾湖發(fā)現(xiàn)的細菌“GFAJ-1”不僅能像地球上的普通生命一樣以生命六元素（磷、碳、氧、氦、氫、硫）為基礎(chǔ)而生存，還能“以砷代磷”，完全依賴劇毒的砷元素存活。

　　科學(xué)界一直認為，磷是構(gòu)成生命的六種基本元素之一，而砷是地球上最具毒性的化學(xué)物質(zhì)之一，但“GFAJ-1”在實驗室環(huán)境下不僅能以砷為食，還可以將砷元素與自己DNA分子結(jié)合，代替磷的位置，使砷作為構(gòu)成其生命的一個重要部分。

　　費利薩稱，“GFAJ-1”在生物結(jié)構(gòu)上與地球物種很相似，但同時還具有明顯的外星生物特征，其“以砷代磷”的奇特生命形式似乎只能在科幻小說中看到，這一發(fā)現(xiàn)將從“根本上改變我們定義生命的方式，甚至是尋找生命的方式……這一重大發(fā)現(xiàn)證明，一些行星的大氣層雖然缺乏磷這種重要的生命元素，但也很可能有生物存在。”

　　“以砷代磷”長得更好

　　費利薩和同事安巴爾、保羅·戴維斯幾年前開始探討一個想法，即地球上可能存在與已知生命不同的全新生命形態(tài)，也就是科學(xué)家所說的“超自然生命”。

　　三人2009年發(fā)表論文提出，由于在元素周期表中，砷位于磷下方，與磷同族，具有相似的化學(xué)性質(zhì)，地球上或許存在“以砷代磷”的生命形態(tài)。

　　“我們不僅假設(shè)，類似已知生命形態(tài)的生化系統(tǒng)能夠利用砷酸鹽取代磷酸鹽在生物方面的作用，”費利薩說，“而且我們猜測，這類有機體曾出現(xiàn)在遠古時期的地球，甚至依然在當(dāng)今地球某些特殊的環(huán)境中生存。”

　　為尋找到這種生物，費利薩從加州莫諾湖湖底提取了富含砷的土壤，并最終發(fā)現(xiàn)了“GFAJ-1”。

　　“GFAJ-1”是該湖中生長得最好的細菌，屬于鹽單胞菌科。科學(xué)家將其帶回實驗室，放在不同的環(huán)境中培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)其在多砷環(huán)境中的“個頭”比在多磷環(huán)境中大60%。

　　當(dāng)研究人員將磷完全去掉，換成砷，這些細菌還可以繼續(xù)生長。在放射性環(huán)境中觀察可以看出，砷原子在“GFAJ-1”的DNA中甚至占據(jù)著重要位置。因此費利薩等研究人員確定，砷占生命構(gòu)成主要地位的生命體確實存在，其超乎想象的適應(yīng)能力是人類已知任何生命體都不具備的。

　　人類尋找外星人多了條“路”

　　美國航天局本周早些時候通報說，將舉行一場新聞發(fā)布會，宣布科學(xué)家在“天體生物學(xué)領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)，這一發(fā)現(xiàn)足以影響對外星生命的搜尋”，引發(fā)網(wǎng)絡(luò)熱議。

　　天體生物學(xué)的研究對象是宇宙生命，包括這些生命的起源、進化、所處位置以及能否延續(xù)等課題。

　　如果經(jīng)證實，砷確實能作為構(gòu)成生命的另一基本元素，科學(xué)家在探索外星生命時將不再局限先前六種元素，而多了一個參考依據(jù)和思路。

　　NASA另一名天體生物學(xué)家帕米拉康拉德3日也指出，一直以來，人類都在火星和土衛(wèi)六“提坦”上尋找以生命構(gòu)成六要素為基礎(chǔ)的外星生命，但既然現(xiàn)在地球上都找到了“GFAJ-1”這種非比尋常的生命，科學(xué)家從今往后應(yīng)該充分發(fā)揮想象力，不要再拘泥于那些現(xiàn)有生命構(gòu)成的條件。譬如在“提坦”上，其零下179攝氏度的極寒環(huán)境顯然不適合磷基生命生存，但是砷基生命就能適應(yīng)。

　　除了為探索外星生命開辟新的道路，“GFAJ-1”細菌還能在新型生物燃料、水污染和有毒物質(zhì)污染等領(lǐng)域提供更多的發(fā)展思路。

　　“極端生命”令人瞠目

　　●最長壽的生命

　　唯一“不死生物”成年后返老還童

　　在地球的所有生命中，有一種東西是任何種類的生命都無法逃脫的，那就是死亡。地球上年齡最老的樹是一棵綽號“普羅米修斯”的美國狐尾松，它在1964年倒下前，估計已有5000歲。在西伯利亞 、加拿大凍土帶和南極還生存著一些細菌，據(jù)科學(xué)家稱，這些細菌的年齡大約有50萬年了。

　　不過，地球上沒有任何生物可以和“不死水母”相比，這種名叫燈塔水母的海洋生物具有“返老還童”的能力，可以說掌握著永生不死的奧秘。這種燈塔水母長約4到5毫米。通常情況下，水母繁殖完下一代后就會死亡，但燈塔水母性成熟之后卻可以“返老還童”，重新回到幼蟲狀態(tài)，然后繼續(xù)成長開始另一次生命歷程。從理論上來說，燈塔水母可以無限制地進行這種“返老還童”的循環(huán)周期，從而達到永生不死的目的——當(dāng)然，它們首先得防止在海洋中被其他掠食動物吃掉。

　　●最耐干旱的生命

　　沒水喝也能活上120年

　　許多動物都能忍受一段時間的干旱，但如果幾十年都不喝一滴水，大多數(shù)動物都不可能存活下來。因為生物的所有細胞都需要水來作為化學(xué)反應(yīng)的媒介，并使細胞膜保持完整無缺。對于大多數(shù)動物來說，沒有水喝就意味著死亡。

　　然而令人難以置信的是，仍有幾種生命可以在長時間缺水的情況下存活下來，其中包括一些節(jié)肢動物、輪蟲、線蟲類蠕蟲等。一旦面臨干旱，它們會將自己蜷成一個小球，然后等待雨季的到來。一種被稱作水熊蟲的小型無脊椎動物堪稱是地球上生命力最頑強的動物了，在花園青苔中和高山上都能找到它們的蹤跡。如果遭遇干旱，它們會將自己蜷起來，并關(guān)閉身體的所有新陳代謝系統(tǒng)，然后“耐心等待”環(huán)境改善。研究顯示，水熊蟲在沒水喝的情況下可以通過這種“特殊手段”存活120年。

　　●最耐高壓的生命

　　家在海底1萬米深處

　　在海洋中，隨著海水的深度越深，壓力就會越大，生物也就越無法生存。然而令人難以置信的是，即使在海底1萬米深處——世界最深海溝“馬里亞納海溝”，那兒長年只有永恒的黑暗，生存環(huán)境甚至比金星表面更惡劣，那兒的海水壓力是地表大氣壓的1000多倍。許多科學(xué)家都認為那種地方不可能有生命存在，但那里確實存活著一些奇怪的魚類和蝦。

　　為了能在深海的高壓環(huán)境下生存，這些深海生物都具有更加柔韌的細胞膜，并且它們的飽和脂肪也被多種不飽和脂肪取代。此外它們還能用一種三甲胺氧化物幫助他們的蛋白質(zhì)折疊成正確的三維機構(gòu)。一旦適應(yīng)深海的壓力，這些深海生物就無法浮上海面生活，因為它們的細胞膜對于大氣壓來說將顯得“太脆弱”，如果它們有魚鰾，將會在浮上淺海的過程中膨脹和爆裂。

　　本報綜合報道

　　外星人未必和我們的構(gòu)成元素相同

　　中國科學(xué)院紫金山天文臺研究員、行星天文學(xué)家王思潮表示，NASA這一發(fā)現(xiàn)為探索外星人拓展了視野，具有重大意義。

　　王思潮認為，接下來科學(xué)家們還需要從各個領(lǐng)域不斷檢驗外星人是否存在，“外星人不一定和我們地球生命一樣由碳等六大元素構(gòu)成，現(xiàn)在已經(jīng)不能武斷地說，哪個行星上缺少了什么元素就一定沒有生命存在”。