科学家将在3.2千米南极冰层下寻找生命

    新浪科技2007年9月4日讯    据国外媒体报道，由于自然条件极端恶劣，在10年前南极冰层之下还被广泛认为是没有任何生命存在。美国的科学家们近日称，他们将再次起程前往南极洲，在厚度超过2英里(约3.2千米)的南极冰层以下寻找新的生命。

    美国路易斯安那州立大学生物科学副教授布伦物-克里斯汀纳花了大量时间对南极洲进行研究，他在远古冰核中和冰川下发现了一些可存活的微生物，证明南极冰盖下存在着大量的液态水。这一重大发现改变了生物学家们对有关南极洲不存在生命的传统看法。克里斯汀纳说：“我们在深达2.5英里的南极冰盖下发现了150多个湖泊，这些水体绝大部分都被冰川覆盖了至少1.5千万年。这个深冷冰下的生物圈与地表生物圈迥异，它们的生存条件代表了我们星球上生命的极端生活环境。”这种环境下生存的微生物要穿越南极冰盖转移至冰川下的湖泊中，需要100多万年。令科学家们困惑的是，即使细胞可以在冰中得以保存完好，可这些有机体的DNA是如何在机体长期没有新陈代谢的情况下完好无损地保留下来的呢。

    在克里斯汀纳看来，有两种情况可以解释这些微生物是如何在千年的冰冻状况下得以存活的。一种情况是，这些微生物可能在冰中处于休眠状态，体内拥有“非常有效的修复机制，一旦细胞进入生长状态这种机制就会运行”。只要时间足够长，无需活性的DNA修复机制，休眠的细胞就会受冰中自然环境的影响，遭到致命的损伤。另一种情况是，这些微生物在冰中新陈代谢非常活跃，因而能够在遭到损伤后进行自我修复，这样一来，“只要有能量供应，这些微生物在冰冻时就可以实现真正意义上的永生”。

    克里斯汀纳的实验室研究表明，在冷冻至零下20度时，冰河微生物仍然能够进行新陈代谢。他说：“实验表明，微生物有能力在冰冻环境下进行代谢活动，但是我们还没有确凿的证据证明自然界中的微生物也能如此。目前，我们正在运用从实验室中得出的知识设计各种实验，以解决真实的南极冰样本问题。”克里斯汀纳说：“南极冰盖占整个地球淡水保有量的70%，那里可能有活跃的生物群系，因此可以扩大我们对地球生命圈的了解。对陆地冰河环境的研究了解，有助于我们进一步认识太阳系中月球和其它星球上宇宙冰中微生物的过去和现在。一旦我们了解了地球上深冷冰下生物圈中生物的坚韧，就不难解开火星上冰川中顽强存活的微生物之谜了。”

    在稍早的研究工作中，研究人员在永久冻结带和南极深层冰核发现幸存的远古细菌，这些远古细菌可追溯至数十万年前，更令研究人员吃惊的是，这些远古细菌现仍可在实验室内存活生长。他们猜测细菌进入睡眠状态，可以生存得更久。但是，如果让细菌在简单的生活环境中进入睡眠状态，其新陈代谢会停止，复杂各异的环境因素对细菌的DNA具有破坏作用。像这样的远古细菌进入睡眠，它们的DNA在数十万年内遭受破坏直至无法辨识，然后它们的细菌无法再生，最终这些细菌会直接死亡。研究人员表示，在永久冻结带发现的这些数量有限的远古细菌可能已有60万年的历史了。在更早时期的永久冻结带，研究人员不能探测到释放出的二氧化碳或是存活细菌DNA迹象。

    克里斯特纳说，“正如威尔斯利维在永久冻结带发现的远古细菌，我们在对远古冰层的研究中也能发现远古细菌，它们的生存年代可能会更早一些。”目前，克里斯特纳认为永久冻结带与远古冰层之间对于生存远古细菌可能有某些相似之处，他是他对此仍保持谨慎态度。他强调说，“这是完全不同的生存环境，永久冻结带基本是冰冻的土壤并富含大量营养物质，而远古冰层是水生环境。”