撰文：斯蒂芬妮·帕帕斯               2022年10月26日

D、 耐辐射菌（俗称“细菌柯南”）特别适合在火星恶劣的环境中生存。（图片：Michael Daly/USU）

正如埃尔顿·约翰曾唱过的那样，“火星不是一个养育孩子的地方；事实上，它冷得要命。”但新的研究表明，火星的寒冷可以让细菌在该星球表面以下存活2.8亿年。

这一发现带来了希望，有一天，在这颗红色星球上可能会发现古代生命的痕迹，甚至是有生命的生物。

在这项研究中，科学家们发现，一种叫做耐辐射球菌的地球细菌对辐射的抵抗力非常强，它能承受相当于火星表面33英尺（10米）以下2.8亿年的辐射。在地球上的核反应堆中发现了这种勇敢的小微生物，它甚至可以在不断受到宇宙和太阳辐射的火星表面存活150万年。

生存的关键是火星干燥寒冷的环境。这项研究的资深作者、马里兰统一服务大学的遗传学家和辐射生物学专家迈克尔·戴利表示，当干燥和冷冻到零下110.2华氏度（零下79摄氏度）时，干冰和火星更高纬度区域的温度耐辐射生物，“在天文上具有惊人的抗辐射能力”。

长久以来，D耐辐射药物一直被认为是抗辐射的冠军。它存在于人类的肠道和地球上的许多其他地方，甚至在太空的真空中存活了多年。然而，这项新的研究是首次尝试测试细菌在干燥状态下的抗辐射上限。戴利告诉《生活科学》杂志，此前，科学家们发现，这种细菌在液体培养中可以承受25000灰度的辐射。相比之下，5毫克的剂量的灰度会杀死一个人。

戴利和他的同事干燥并冷冻D.抗辐射球菌，然后用伽马辐射和质子辐射轰击细菌，模拟来自深空的宇宙辐射和来自太阳的太阳辐射。他们发现，干燥和冷冻的D耐辐射细菌，.能够在令人难以置信的14万灰度辐射中存活下来。这相当于火星表面150万年和地表下33英尺处2.8亿年的辐射剂量，那里唯一的辐射来自岩石和矿物的放射性衰变。

这项研究的合著者、西北大学化学家布莱恩·霍夫曼告诉《生活科学》记者，这些生物可以通过两种方式存活下来。首先，它们有多个基因组拷贝，为辐射损伤的任何片段提供备份。其次，它们积累了大量的锰抗氧化剂，这些抗氧化剂可以捕获辐射产生的有害分子。这些分子的捕获，防止了对为生物体修复DNA的蛋白质的损伤。

霍夫曼说：“DNA被组织起来进行修复，这些锰抗氧化剂保护进行修复的蛋白质”。

火星上的生命

D耐辐射生物是在地球上进化而来的，在地球上，大气保护地球及其生物免受最严重的辐射。（戴利说，这种细菌可能是为了在干旱时期抵御破坏而进化的，而抗辐射性只是这种进化的副作用。）霍夫曼说，任何火星细菌都必须在没有这种保护的环境中进化，很可能也必须进化出类似的抗辐射性。

火星已经有20亿年没有广泛的液态水了，所以即使在那里进化出了古老的生命，2.8亿年仍然太短，不足以说明这个星球上有大量的细菌在等待恢复生命。但戴利说，因为火星的大气层很薄，陨石雨会定期降落在火星表面。这些撞击释放出的热量和液态水可能会唤醒地下休眠的细菌，并允许生命短暂繁荣。

霍夫曼说，即使这一暂时的绿洲理论不成立，但火星上细菌的持久潜力意味着，古老生命的碎片仍可能作为痕迹存在于岩石中。DNA和其他生命特征可以作为碎片存在，即使这些生物早已死亡。

研究作者表示，这一发现也有助于防止火星被地球细菌污染。任何搭乘火星车的D耐辐射细菌，可能会在从地球到红色星球的旅程中幸存下来。（研究人员发现，其他微生物，如大肠杆菌和一些芽孢杆菌，如果足够干燥，也可以在火星表面存活数千年。）

SETI研究所高级科学家、前美国宇航局行星保护官员约翰·鲁梅尔表示，随着更多的任务旨在将火星样本返回地球，确保地球微生物不会意外地被拖到火星，然后被误认为是外星人，这将很重要。鲁梅尔没有参与这项新研究，但他监督了《天体生物学》杂志的编辑工作。

鲁梅尔说：“往返旅游生物是这里的一个问题，我们必须小心处理这个问题。”