一项研究认为，当小行星撞击地球时，有些微生物在被抛入太空的情况下可能仍能安然存活。3月3日，相关研究成果发表于PNAS Nexus。该研究将一种特别顽强的沙漠细菌置于模拟小行星撞击产生的巨大力量环境中，得出了这一结论。这项研究支持这样一种观点，即被抛离地球的生命可能通过附着在太空岩石上传播到其他星球并孕育新世界。

一项新实验模拟了小行星撞击及抛射时的极端压力环境。图片来源：ZHAO ET AL.

这项原理验证令探索生命起源的科学家振奋不已。“我从未见过有研究直接对这些微生物施加压力，要求它们‘展示真本事’。”美国威斯康星大学麦迪逊分校天体生物学家Betül Ka?ar表示。

若微生物确实存在“岩石播种论”，即通过岩石碎片在行星间迁徙，例如从原始火星抵达地球，这将对生命起源及潜在栖息地产生重大影响。此前已有实验测试细菌能否承受太空旅程的第一步——经剧烈碰撞被抛离地球。但在多数实验中，仅有百万分之一的原始微生物存活下来。

然而，这些受测微生物均来自地球上条件良好的栖息地，未能体现生命在极端环境中的韧性程度。为此，美国约翰斯·霍普金斯大学的机械工程师Kaliat Ramesh和Lily Zhao决定研究智利高海拔沙漠中的耐辐射奇球菌——这种细菌或许更接近适应严酷火星环境的假想生命形态。先前研究表明，该菌株能耐受太空中的极端低温、辐射暴露及缺氧环境。

为在实验室中模拟小行星撞击效果，研究人员将细菌细胞置于两块钢板夹层的薄膜上。随后，他们使用燃气枪发射附着于另一钢板的弹丸，以高达480公里/小时的速度撞击细菌夹层。此次冲击使耐辐射奇球菌承受了高达3吉帕（GPa）的极端压力，相当于海洋最深处压力的30倍。

在这样的“灾难”中，这些细菌基本毫发无损。在1.4吉帕压力下，几乎所有微生物都存活了下来。“存活率如此之高，以至于我不得不重复实验多次，以确保自己没有搞错。”Lily Zhao说。在2.4吉帕压力下，微生物的存活率降至60%，但她仍认为这个比例相当惊人。

当研究人员对比实验前后的细菌基因时，发现碰撞增强了参与DNA修复和维持细胞膜功能的基因活性。与其他微生物相比，耐辐射奇球菌可能因其厚的细胞壁而更能抵御小行星撞击—，因为厚细胞壁或许能承受极端压力。这种细菌还能应对多种创伤，因为它擅长自我修复DNA。“生命自有其生存之道。”Ka?ar表示。

Lily Zhao表示，在频繁遭受小行星轰击的行星上，生命或许会适应这种持续“攻击”，从而成为太空旅行的“种子”。她计划在实验室验证这一假说，通过模拟碰撞实验对多代细菌进行测试。

这一发现或许促使人们重新思考有关邻近行星及卫星上生命存在的认知。Ramesh表示：“若某恒星系统内存在生命，这些生命体就有可能在系统内迁徙。”

相关论文信息：https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgag018