关于火星上的生命——其实已经有地球生物现在就可以在火星生存了

自从我们发现火星以后，由于其表面存在较厚的大气和液态水，最简单的生物体完全有可能在那里开始进化，因此，科学家们一直上面可能存在生命。各种科幻小说、电影作品，也对火星存在生命的题材做出大胆的想象。甚至，现在有很多人希望有朝一日让火星成为人类家园，并在为有朝一日重建这些条件（即有利于生命的条件）而努力。

火星的北极

但最近根据阿肯色大学空间与行星科学中心（ACSPs）研究人员的研究结果表明，有些陆地生物可以像今天这样在火星上生存——有四种产甲烷微生物（又称产甲烷菌，是专性厌氧菌，属于古菌域，广域古菌界，宽广古生菌门）能够承受火星上最严苛的生存条件，能够在它的低压大气环境中生存。

这项研究题为“水环境中产甲烷菌的低压耐受性：对火星地下生命的影响”，最近发表在《生命起源和生物圈进化》杂志（Origins of Life and Evolution of Biospheres）上。研究团队测试了四种不同类型的产甲烷菌的生存能力，以分析它们如何在类似于火星地下的环境中生存。

由于产甲烷菌是一种不需要氧气的微生物，因此可以在我们认为是“极端环境”的类火星环境中生存。在地球上，产甲烷菌在湿地、海洋环境中很常见，甚至在动物的消化道中也很常见——它们在消化道中消耗氢气和二氧化碳，产生甲烷这一代谢副产品。

产甲烷菌，发现于哥伦比亚河沿岸爱达荷瀑布火山岩样本中（图片来源：NASA）

另一方面，在NASA的几次火星探索任务所中，在火星的大气层中也发现了甲烷。虽然这种甲烷的来源尚未确定，但有人认为它可能是由生活在火星地表之下的产甲烷菌产生的。当然，火星上有很多可能替代甲烷的物质，这仍然被认为是有争议的。

科学家们在过去20年里为深入了解火星环境，做出了各种持续的研究和努力探索，其中就包括了围绕四种特定的产甲烷菌菌株——沃尔夫甲烷热杆菌、巴克利甲烷八叠球菌、甲酸甲烷杆菌、马里帕卢迪甲烷球菌——是否能在火星上存活的研究课题。虽然看起来，这些菌株可以忍受低氧和辐射环境（如果在地下），但如果再加上类似火星的极低气压呢？

在NASA外生物学和进化生物学项目（NASA天体生物学项目的一部分）的帮助下，研究团队采用了一种新的方法来检测这些产甲烷菌。这包括将它们放置在一系列试管中，并添加污垢和液体来模拟火星地下含水层。然后给试验样本注入氢气，并抽滤掉其中的氧气。

在完成试验气体环境布置后，依靠Pegasus舱（一种由ACSP在其W.M.凯克实验室操作的行星模拟仪器），将这些微生物置于类似火星的压力条件下，看看它们能够生存多久。试验发现，这些产甲烷菌都能在6至143毫巴的压力下存活3至21天。

甲烷进入火星大气的可能途径包括地下微生物、岩石风化和储存的甲烷冰

这项研究表明，某些种类的微生物的生存并不依赖于浓密大气的存在。研究还表明，这些特定种类的产甲烷菌能够经受与火星大气的周期性接触。这一切都预示着火星甲烷是很有可能以有机方式产生的——在地下潮湿环境中。

这是一个特别好的消息，因为NASA的HiRISE（High Resolution Imaging Science Experiment,高分辨率成像科学实验照相机）提供了有关火星反复出现的坡度线的证据，该证据表明，火星表面的液态水柱与地下更深层次之间可能存在联系。如果事实证明是这样，那么在水柱中运输的生物体将能够承受运输过程中不断变化的压力。

这项研究的后续计划，是研究这些生物体如何抵抗温度。因为火星表面温度是非常低的，通常在夜间降至-100ºC。在一年中最热的一天，中午的温度可能会上升到冰点以上。因此，后面的试验会在冰点以上进行，但寒冷的温度会限制液体介质的蒸发，这将创造一个更接近火星的环境。

一段时间以来，科学家们一直怀疑火星上仍有生命存在，它们隐藏在火星车尚未到达的凹坑和洞穴中。本项研究证实了这种菌株确实可以在火星目前严峻的条件下存在，这将有助于大大缩小搜索范围。

在未来几年里，随着更多火星任务的部署（比如NASA利用地震调查、大地测量和热传输（InSight）着陆器进行的内部探测，计划于2023年5月发射），我们将能够探测到这颗红色星球的更深处。随着前期火星探测样本返回任务的执行，我们可能最终会找到火星上生命的一些直接证据！