等等，火星生命？自作自受？！

科學(xué)家說(shuō)，曾經(jīng)的火星比現(xiàn)在更溫暖，潮濕 — — 更適合居住。那么火星上有生命存在嗎？

一項(xiàng)新的研究表明，生物圈可能在地球的上層地殼蓬勃發(fā)展，但最終導(dǎo)致了自己的滅絕。

（圖片來(lái)源：美國(guó)宇航局/戈達(dá)德太空飛行中心）

我們可能還沒(méi)有證據(jù)，證明早期火星上有過(guò)生命，但我們的線索，可以表明火星有能力支持原始的微觀生命。

2022年10月10日，研究人員宣布了一項(xiàng)新研究 — — 如果原始生物曾生活在火星上，那它們的進(jìn)化過(guò)程聽(tīng)著很熟悉，它們最初可能很繁茂，但還是導(dǎo)致了自己的滅絕。

根據(jù)這項(xiàng)研究，火星生命可能是通過(guò)改變大氣的成分和使其過(guò)于寒冷而走向終結(jié)的。

2022年10月10日，來(lái)自亞利桑那大學(xué)和法國(guó)師范學(xué)院生物研究所研究人員，也在《自然天文學(xué)》上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。

火星上的生活？

這項(xiàng)新研究支持了原理論，早期的火星遠(yuǎn)比現(xiàn)在更適合微生物生存。

科學(xué)家們認(rèn)為，這顆行星的大氣層曾經(jīng)厚得多。

那樣的大氣會(huì)讓火星表面有更多的溫和條件和液態(tài)水。

然而，地下是一個(gè)更適合微生物生存的環(huán)境。

基于新論文，這些生物可能與地球上的產(chǎn)甲烷微生物相似，比如產(chǎn)甲烷菌，它們釋放甲烷作為廢物。

亞利桑那大學(xué)生態(tài)和進(jìn)化生物學(xué)系的Regis Ferrière是這篇新論文的作者之一。他說(shuō): “我們的研究表明，早期的火星地下很可能適合產(chǎn)甲烷微生物生存?！?/p>

火星生態(tài)系統(tǒng)

火星上可能存在這樣的生態(tài)系統(tǒng)嗎?

研究人員使用了最先進(jìn)的火星地殼、大氣和氣候模型， 對(duì)這進(jìn)行研究。

他們還加入了一種生態(tài)模型，一種代謝類型的二氧化碳和氫氣的類地微生物群落。

當(dāng)然，關(guān)于火星早期的大氣主要是二氧化碳還是氫氣仍然存在爭(zhēng)議，但是“地球天空”（EarthSky）最近報(bào)道的另一項(xiàng)新研究提供了證據(jù)，證明它是氫。

研究人員說(shuō)，在氫充足的情況下，它可以為大約40億年前產(chǎn)甲烷的微生物提供能量。

Ferriere說(shuō): “這也支撐了火星當(dāng)時(shí)更溫暖、更潮濕的假設(shè)，所以火星當(dāng)時(shí)可能比地球冷一點(diǎn)，但遠(yuǎn)沒(méi)有現(xiàn)在那么冷，平均溫度很可能徘徊在水的冰點(diǎn)以上。雖然目前的火星，像是被灰塵覆蓋的冰塊，但我們可以把早期的火星想象為一個(gè)巖石行星，有著多孔的外殼，浸泡在液態(tài)水中，可能形成湖泊和河流，甚至是海洋?！?/p>

溫度和生存能力

具體來(lái)說(shuō)，研究人員想知道的是 — — 微生物是否能在當(dāng)時(shí)的火星生存。

他們使用計(jì)算機(jī)模型來(lái)預(yù)測(cè)大氣和地殼的溫度，而且對(duì)各種理論大氣成分進(jìn)行了研究。

然后，他們將這些數(shù)據(jù)與生態(tài)系統(tǒng)模型結(jié)合起來(lái)，來(lái)預(yù)測(cè)微生物種群是否可以存活。

此外，該模型還評(píng)估了微生物將如何影響它們所在的環(huán)境。

該論文的另一位主要作者，巴黎師范學(xué)院生物研究所的Supérieure (IBENS)和亞利桑那大學(xué)的Boris Sauterey說(shuō): “這幫助我們?cè)u(píng)估火星地下生物圈的可能性 — — 如果這樣的生物圈存在，將如何改變火星地殼的化學(xué)成分呢？地殼中的這些過(guò)程將如何影響大氣的化學(xué)成分呢？”

Ferriere補(bǔ)充道: “我們的目標(biāo)，是建立由巖石和鹽水混合而成的火星地殼模型，讓大氣擴(kuò)散到地面，看看產(chǎn)甲烷菌能否與之共存。結(jié)果答案是 — — 這些微生物可以在地殼中生存。”

這項(xiàng)新研究以及之前的一些研究表明，火星上的微生物主要生活在地下。

這幅插圖中，未來(lái)的宇航員將鉆入地下，以尋找先前生命或水的跡象。

（圖片來(lái)源：NASA）

地下生物圈

這些結(jié)果都支持了火星生物圈確實(shí)存在，很可能是在地下，或者在地殼中。

那么，有多深呢?幾英尺?更深層次的?

雖然總體上比今天暖和，但地表仍然相當(dāng)寒冷。

正如索特里說(shuō)的: “問(wèn)題是，早期的火星上，表面非常寒冷，所以微生物必須深入地殼才能找到適合生存的溫度。但是生物學(xué)需要深入到什么程度，才能在溫度與大氣分子的可用性之間，找到合適的方案?我們發(fā)現(xiàn)，在我們的模型中，微生物群落在上面幾百米的地方是最快樂(lè)的。”

正如論文所描述的: “我們發(fā)現(xiàn)，地下可居住性是很可能，但是會(huì)受冰覆蓋的范圍限制。生物量生產(chǎn)力可能和地球早期的海洋一樣高。然而，由甲烷成分變化將觸發(fā)全球變冷事件，失去溫暖條件和表面可居住性，也就迫使生物圈深入火星地殼?！?/p>

火星上的生命...自行滅亡？

和地球上一樣，火星上的生命，即使在地下也會(huì)影響它的環(huán)境，包括大氣。

奇怪的是，起初，生命可能茁壯成長(zhǎng)，但隨后也會(huì)成為其“自身成功”的犧牲品。

研究人員的結(jié)果表明，它可能改變了大氣的化學(xué)性質(zhì)，從而導(dǎo)致全球變冷，溫度下降讓微生物移動(dòng)到地下更深的地方，因?yàn)槟抢餃囟雀摺?/p>

然而，最終整個(gè)生物圈可能會(huì)徹底走向滅絕。

索特利說(shuō):“根據(jù)我們的結(jié)果，火星大氣層可能在幾十年或數(shù)十萬(wàn)年的時(shí)間內(nèi)，被生物活動(dòng)徹底改變?！?/p>

那么通過(guò)從大氣中去除氫，微生物會(huì)極大地降低地球氣候的溫度，所以火星表面就將變得不適合居住，甚至連近地表下也不適合居住。

索特利補(bǔ)充說(shuō):“這些微生物當(dāng)時(shí)面臨的問(wèn)題是，火星的大氣層基本上消失或者完全稀薄了，所以能量來(lái)源也就消失了，必須找到替代的能量來(lái)源。此外，溫度會(huì)顯著下降，所以必須深入地殼深處。目前，很難說(shuō)火星能維持多久的宜居狀態(tài)?！?/p>

結(jié)論:火星上的生命，可能在早期蓬勃發(fā)展，但最終也是導(dǎo)致了自己的滅絕 — — 在微生物改變了大氣的成分后，大氣可能變得太冷了。

BY:Paul Scott Andersonand

FY:Alina Zhu

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