研究调查了火星上的哪些微生物需要生存

火星上尚未发现生命，但探索可能存在生命的环境令人兴奋。由柏林工业大学(TUBerlin)和莱布尼茨淡水生态与内陆渔业研究所(IGB)领导的团队研究了调节微生物适应高氯酸盐的细胞过程。如果微生物能够通过基因调整它们对这种盐分的应激反应(这种情况发生在某些沙漠和火星上)，它们就有可能在这颗红色星球上生存。

该团队描述他们研究的论文发表在《环境微生物学》杂志上。

我们所知道的生命需要能量和CHNOPS的可用性。这个首字母缩写词代表碳、氢、氮、氧、磷和硫。微量元素和液态水也是必不可少的。其中大部分都可以在火星上获得：能量可以通过阳光或化学过程提供，碳可以通过稀薄但富含二氧化碳的大气层获得，而其他必需元素在火星表面的所谓风化层中也很丰富。

然而，由于大约6毫巴的低大气压力(相比之下，地球上的平均气压约为1巴)和低于冰点的平均温度，液态水是一个挑战。在火星表面附近产生水的为数不多的方法之一是通过潮解形成暂时稳定的盐溶液。

在这个过程中，盐从大气中吸收水分并溶解在其中。火星上有许多吸湿性盐类，包括高氯酸盐(ClO4-)，它很容易从大气中吸收水分并降低水的冰点。它们偶尔也会出现在地球上非常干燥的沙漠中。

这种水在理论上足以维持某些微生物群的新陈代谢。然而，高氯酸盐会在细胞中引发压力，并且直到现在还鲜为人知。

“为了了解火星上潜在的微生物生命，重要的是要弄清楚微生物如何应对这些压力源，因为只有当它们产生良好的压力反应时，微生物才能应对高盐浓度并真正利用盐分，例如作为潮解和降低冰点，”柏林工业大学的第一作者JacobHeinz说。

研究小组使用罗伯特科赫研究所(RKI)开发的蛋白质组学方案来分析酵母Debaryomyceshansenii的高氯酸盐特异性应激反应，并将其与众所周知的盐胁迫适应性进行比较。

研究人员发现，对氯化钠和高氯酸钠的应激反应具有许多共同的代谢特征;例如，相同的信号通路、增加的能量代谢或渗透物的形成。

“然而，我们还发现了几种新的高氯酸盐特有的应激反应。例如，蛋白质的糖基化和细胞壁的重塑，可能是为了稳定蛋白质结构和细胞膜。这些应激反应对于假定的也非常重要火星上的生命，”来自IGB的合著者Hans-PeterGrossart解释说。

“如果我们要在火星上寻找生命，我们必须保持开放的态度，因为土生土长的火星微生物——如果它们存在的话——肯定会通过地球上可能不会发生的不同生化过程来适应火星上的环境条件，”德克说Schulze-Makuch是该研究的合著者，也是IGB和柏林工业大学的科学家。“但是，如果我们调查地球上的生物体如何应对火星上的压力因素，例如高氯酸盐，我们将获得关于火星上的生命如何应对恶劣环境条件的第一条线索。”