費(fèi)麗莎·烏爾夫·西蒙在單色湖中取標(biāo)本
北京時(shí)間12月3日消息，美國(guó)宇航局今天表示，在地球上發(fā)現(xiàn)全新的微生物，它能利用砷進(jìn)行新陳代謝，砷含有劇毒。
據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道稱，科學(xué)家們表示，他們已經(jīng)培訓(xùn)出一種細(xì)菌，該細(xì)菌能依靠砷維持生長(zhǎng)，代替磷，一直以來(lái)磷被認(rèn)為是生命必須的六種元素之一。該發(fā)現(xiàn)推導(dǎo)出新的可能，即有機(jī)體可以在宇宙中任何地方存在，甚至是在地球上利用生物化學(xué)能生長(zhǎng)，這是過(guò)去未曾發(fā)現(xiàn)的。
細(xì)菌從加利弗尼亞單色湖(Mono Lake)中提取，然后密封培養(yǎng)。
生命還有其它形式
科學(xué)家說(shuō)結(jié)果如果被確認(rèn)，那么“生命是什么、生命存在于何處”概念的范圍將擴(kuò)大。哈佛史密森天體物理中心天文學(xué)家Dimitar Sasselov(未參與該項(xiàng)目)說(shuō)：“當(dāng)你看生命時(shí)，它基本上是很神秘的。自然只用有限的分子和化學(xué)反應(yīng)，就創(chuàng)造出成千上萬(wàn)的形式。這第一次給了我們希望：也許還有其它選擇。”
NASA天體物理學(xué)家費(fèi)麗莎·烏爾夫·西蒙(Felisa Wolfe-Simon)，她領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)目，她說(shuō)：“生命如何以其它方式生存?該細(xì)菌解決了此問(wèn)題。”她還說(shuō)，這與單色湖或者砷無(wú)關(guān)，而是“推開(kāi)了一張門，發(fā)現(xiàn)我們?cè)瓉?lái)認(rèn)為的關(guān)于生命的固有觀念并不是那么回事。”
本周五，費(fèi)麗莎·烏爾夫·西蒙與其團(tuán)隊(duì)成員將公布其發(fā)現(xiàn)。
哥倫比亞大學(xué)天體生物學(xué)家沙爾夫(Caleb Scharf，并未參與項(xiàng)目)說(shuō)，他很驚訝，“這就像你、或者我被扔到一個(gè)滿是電子殘留物的房間，沒(méi)啥可吃，然后變成了一個(gè)完全的機(jī)械人。”
加州斯克利普斯研究院(Scripps Research Institute)化學(xué)家、分子生物學(xué)家喬伊斯(Gerald Joyce)則說(shuō)，這項(xiàng)工作“證明一個(gè)原則，你可以有一個(gè)不同的生命形式。”他說(shuō)，這種細(xì)菌有可能會(huì)被定義成第三種生命形式，像海深的極端微生物一樣。
生命六種基本元素論成見(jiàn)打破 搜索外星生命時(shí)范圍要擴(kuò)大
發(fā)現(xiàn)可能會(huì)對(duì)太空任務(wù)產(chǎn)生影響，如到火星或者其它地方尋找生命。這些實(shí)驗(yàn)性任務(wù)主要是搜索一些化學(xué)元素，它們的反應(yīng)，認(rèn)識(shí)這些元素及其反應(yīng)是以地球生命的形成為依據(jù)的。1976年海盜號(hào)曾試圖在火星尋找生命，但失敗而終，費(fèi)麗莎·烏爾夫·西蒙說(shuō)，當(dāng)時(shí)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)深海的新生物，也沒(méi)有南極洲干谷的概念。
沙爾夫則說(shuō)：“我想知道的是，在設(shè)計(jì)這些實(shí)驗(yàn)與設(shè)備來(lái)尋找生命時(shí)，我們是否在尋找和地球一樣的物質(zhì)條件，或者還有其它的選擇。我們是不是在尋找我們熟知的地球分子，還是要擴(kuò)大搜索范圍?”
眾所周知，很長(zhǎng)一段時(shí)間來(lái)，人們都認(rèn)為磷是生命的六種基本元素之一。其它五種是碳、氧、氦、氫和硫。
為了一些特別的目的，生命中的一些元素會(huì)被替代，便至今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這六種基本元素被替代的物種。現(xiàn)在，科學(xué)家有事可干了，除了磷外，其它的必備元素是否也能被取代，這是否有可能?在科幻小說(shuō)中，作者們常常喜歡用硅來(lái)替代碳。
磷是組成DNA和其化學(xué)鍵的主力，尤其對(duì)三磷酸腺苷這種知名的分子來(lái)說(shuō)更是不可缺，因?yàn)樯镆盟鼇?lái)儲(chǔ)存能量。
沙爾夫說(shuō)：“它像是電池，用細(xì)胞來(lái)攜帶能量。”一旦達(dá)到160攝氏度(320華氏溫度)，它就分解，這是生命的極限。
在華學(xué)周期表中，砷剛好處在磷之下，它們有相似的共性。費(fèi)麗莎·烏爾夫·西蒙說(shuō)，實(shí)際上這種相似性讓砷含毒，它可以輕易進(jìn)入細(xì)胞進(jìn)行破壞，像壞汽油進(jìn)入到引擎中一樣。
尋找的過(guò)程：預(yù)測(cè)、尋找、培養(yǎng)、發(fā)現(xiàn)……
2006年在美國(guó)亞利桑那州一個(gè)外星生命討論會(huì)上，費(fèi)麗莎·烏爾夫·西蒙曾暗示，一種用砷替代磷的生命形式是可能的。后來(lái)在《天體生物學(xué)》的一份報(bào)告上，她與其它幾位科學(xué)家預(yù)測(cè)一種“砷”式生命形式將可以存在。
一直支持這種觀點(diǎn)的大衛(wèi)博士說(shuō)：“終于讓費(fèi)麗莎發(fā)現(xiàn)了”，他們一直在野外搜尋生物，也在太空尋找。
大衛(wèi)博士與費(fèi)麗莎·烏爾夫·西蒙聯(lián)合發(fā)表了報(bào)告。
為尋找到這種生物，費(fèi)麗莎·烏爾夫·西蒙從單色湖提取土壤，單色湖含鹽、堿性、擁有大量的砷。他們認(rèn)為這類“砷”式生命極可能存在于含有豐富砷的環(huán)境中。
盡管自己相信以砷為食的有機(jī)體的確存在，不過(guò)費(fèi)麗莎·烏爾夫·西蒙還是說(shuō)，每天去實(shí)驗(yàn)室時(shí)都要摒住呼吸，擔(dān)心微生物會(huì)死掉，但沒(méi)有。她說(shuō)：“對(duì)于微生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，光有物質(zhì)沒(méi)有意義。”
新發(fā)現(xiàn)的微生物名為菌株GFAJ-1，它是常見(jiàn)細(xì)菌群Gammaproteobacteria的成員，它是湖中成長(zhǎng)最好的細(xì)菌。在砷中，這種細(xì)胞比在磷中成長(zhǎng)要大60%。在放射性環(huán)境下，研究者發(fā)現(xiàn)砷原子在DNA能占據(jù)重要位置，如同其它元素在分子中一樣。因此研究者找到了確證，砷的確能在DNA中成為主要元素。
值得一提的是GFAJ-1在磷的輔助下，它可以成長(zhǎng)得更好，在某些方面GFAJ-1還是喜歡以磷為食。
研究者稱盡管極力喂食砷，但在該細(xì)菌中還是有一些磷元素。(Glimmer)
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