顯微鏡下的“GFAJ-1”細(xì)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(xì)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(diǎn)舉行的新聞發(fā)布會上表示，他們新發(fā)現(xiàn)了一種獨(dú)特的細(xì)菌，與其他已知的生命形態(tài)不同，這種細(xì)菌能利用砷來代替磷元素構(gòu)筑生命分子，進(jìn)行一些關(guān)鍵的生化反應(yīng)。

　　科學(xué)界以往認(rèn)為生命由碳、氫、氮、氧、磷和硫六種元素構(gòu)成，這項(xiàng)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(rèn)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(fèi)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(xì)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(rèn)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(shí)驗(yàn)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(fèi)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?！?/P>

　　“以砷代磷”長得更好

　　費(fèi)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(fèi)利薩說，“而且我們猜測，這類有機(jī)體曾出現(xiàn)在遠(yuǎn)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(fèi)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(xì)菌，屬于鹽單胞菌科?？茖W(xué)家將其帶回實(shí)驗(yàn)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(xì)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(fèi)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(shí)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(jìn)化、所處位置以及能否延續(xù)等課題。

　　如果經(jīng)證實(shí)，砷確實(shí)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(xì)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(xì)菌，據(jù)科學(xué)家稱，這些細(xì)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(jìn)行這種“返老還童”的循環(huán)周期，從而達(dá)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?yàn)樯锏乃屑?xì)胞都需要水來作為化學(xué)反應(yīng)的媒介，并使細(xì)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(qiáng)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(rèn)為那種地方不可能有生命存在，但那里確實(shí)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(xì)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(jī)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?yàn)樗鼈兊募?xì)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(rèn)為，接下來科學(xué)家們還需要從各個領(lǐng)域不斷檢驗(yàn)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”。