NASA发现新微生物种 生命形式将重新定义(组图)

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NASA发现新微生物种 生命形式将重新定义(组图)

                               
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来源：四川在线
2010年12月03日07:10

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费丽莎·乌尔夫·西蒙在单色湖中取标本

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　　北京时间12月3日消息，美国宇航局今天表示，在地球上发现全新的微生物，它能利用砷进行新陈代谢，砷含有剧毒。
　　据《纽约时报》报道称，科学家们表示，他们已经培训出一种细菌，该细菌能依靠砷维持生长，代替磷，一直以来磷被认为是生命必须的六种元素之一。该发现推导出新的可能，即有机体可以在宇宙中任何地方存在，甚至是在地球上利用生物化学能生长，这是过去未曾发现的。
　　细菌从加利弗尼亚单色湖（Mono Lake）中提取，然后密封培养。
    生命还有其它形式
　　科学家说结果如果被确认，那么“生命是什么、生命存在于何处”概念的范围将扩大。哈佛史密森天体物理中心天文学家Dimitar Sasselov（未参与该项目）说：“当你看生命时，它基本上是很神秘的。自然只用有限的分子和化学反应，就创造出成千上万的形式。这第一次给了我们希望：也许还有其它选择。”
　　NASA天体物理学家费丽莎·乌尔夫·西蒙（Felisa Wolfe-Simon），她领导该项目，她说：“生命如何以其它方式生存？该细菌解决了此问题。”她还说，这与单色湖或者砷无关，而是“推开了一张门，发现我们原来认为的关于生命的固有观念并不是那么回事。”
　　本周五，费丽莎·乌尔夫·西蒙与其团队成员将公布其发现。
　　哥伦比亚大学天体生物学家沙尔夫（Caleb Scharf，并未参与项目）说，他很惊讶，“这就像你、或者我被扔到一个满是电子残留物的房间，没啥可吃，然后变成了一个完全的机械人。”
　　加州斯克利普斯研究院(Scripps Research Institute)化学家、分子生物学家乔伊斯（Gerald Joyce）则说，这项工作“证明一个原则，你可以有一个不同的生命形式。”他说，这种细菌有可能会被定义成第三种生命形式，像海深的极端微生物一样。　　
   生命六种基本元素论成见打破 搜索外星生命时范围要扩大  
　　发现可能会对太空任务产生影响，如到火星或者其它地方寻找生命。这些实验性任务主要是搜索一些化学元素，它们的反应，认识这些元素及其反应是以地球生命的形成为依据的。1976年海盗号曾试图在火星寻找生命，但失败而终，费丽莎·乌尔夫·西蒙说，当时还没有发现深海的新生物，也没有南极洲干谷的概念。
　　沙尔夫则说：“我想知道的是，在设计这些实验与设备来寻找生命时，我们是否在寻找和地球一样的物质条件，或者还有其它的选择。我们是不是在寻找我们熟知的地球分子，还是要扩大搜索范围？”
　　众所周知，很长一段时间来，人们都认为磷是生命的六种基本元素之一。其它五种是碳、氧、氦、氢和硫。　　
　　为了一些特别的目的，生命中的一些元素会被替代，便至今没有发现这六种基本元素被替代的物种。现在，科学家有事可干了，除了磷外，其它的必备元素是否也能被取代，这是否有可能？在科幻小说中，作者们常常喜欢用硅来替代碳。
　　磷是组成DNA和其化学键的主力，尤其对三磷酸腺苷这种知名的分子来说更是不可缺，因为生物要用它来储存能量。
　　沙尔夫说：“它像是电池，用细胞来携带能量。”一旦达到160摄氏度（320华氏温度），它就分解，这是生命的极限。
　　在华学周期表中，砷刚好处在磷之下，它们有相似的共性。费丽莎·乌尔夫·西蒙说，实际上这种相似性让砷含毒，它可以轻易进入细胞进行破坏，像坏汽油进入到引擎中一样。
    寻找的过程：预测、寻找、培养、发现……
　　2006年在美国亚利桑那州一个外星生命讨论会上，费丽莎·乌尔夫·西蒙曾暗示，一种用砷替代磷的生命形式是可能的。后来在《天体生物学》的一份报告上，她与其它几位科学家预测一种“砷”式生命形式将可以存在。
　　一直支持这种观点的大卫博士说：“终于让费丽莎发现了”，他们一直在野外搜寻生物，也在太空寻找。
　　大卫博士与费丽莎·乌尔夫·西蒙联合发表了报告。
　　为寻找到这种生物，费丽莎·乌尔夫·西蒙从单色湖提取土壤，单色湖含盐、碱性、拥有大量的砷。他们认为这类“砷”式生命极可能存在于含有丰富砷的环境中。
　　尽管自己相信以砷为食的有机体的确存在，不过费丽莎·乌尔夫·西蒙还是说，每天去实验室时都要摒住呼吸，担心微生物会死掉，但没有。她说：“对于微生物学家来说，光有物质没有意义。”
　　新发现的微生物名为菌株GFAJ-1，它是常见细菌群Gammaproteobacteria的成员，它是湖中成长最好的细菌。在砷中，这种细胞比在磷中成长要大60%。在放射性环境下，研究者发现砷原子在DNA能占据重要位置，如同其它元素在分子中一样。因此研究者找到了确证，砷的确能在DNA中成为主要元素。
　　值得一提的是GFAJ-1在磷的辅助下，它可以成长得更好，在某些方面GFAJ-1还是喜欢以磷为食。
　　研究者称尽管极力喂食砷，但在该细菌中还是有一些磷元素。（搜狐IT Glimmer)　　

(责任编辑：杨建)

海内知己

专家称地球生命或源于外星病毒

2010年11月12日 15:00　来源：科技日报　

                               
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　　据美国《连线》杂志11月11日(北京时间)报道，美国天文学家称，地球上的生命可能来自于外星病毒的残骸，尽管病毒已经死掉，但它们仍然留下了足够的信息以孕育出新生命。然而，也有科学家对此表示怀疑，他们认为，外星病毒在星际之间旅行的时间太长让这种说法站不住脚。

　　地球生命或源于外星病毒
　　早在19世纪，科学家便提出了生命可能从太空来到地球的“胚种论”(panspermia)。例如，19世纪70年代，英国著名物理学家开尔文提出，微生物可能“搭乘”彗星或流星来到地球。也有科学家认为，微小的有机物可以依附太空尘埃颗粒从而横跨银河，星星辐射产生的微小压力会将这些尘埃颗粒从一个星球轻推到另一个星球。
　　然而，大多数太空生物学家认为，同样的星星辐射会让脆弱的微生物死亡。地外文明搜索研究所的太空生物学者洛克·曼希尼利表示：“这就让‘胚种论’无法成立。”
　　不过，加拿大赫茨伯格天体物理研究所的天文学家保罗·威森在即将发表于《空间科学评论》杂志上的一篇论文中指出，即使微生物抵达地球时已经死亡，它们携带的信息也会让地球上的生命之花从其残骸中破茧而出。他将这种观点称为“死亡胚种论(necropanspermia)”。
　　威森表示，“大量有机物在技术上被称为死亡的状态下到达其银河系内的新家后有可能死而复生”，其中的关键是在这段旅程中有多少遗传信息被保存下来。有机体携带的遗传信息按照其DNA(脱氧核糖核酸)内核苷酸的序列来编码。信息的多少可以以字节来表示，例如，大肠杆菌等细菌的DNA内就携带有约600万个字节的信息。
　　威森解释说，随机化学过程无法产生足够多的信息来驱使一个简单的细胞运行，在大约5亿年间，随机的分子活动只产生了194个字节的信息。
　　因此，可以这样来解释，地球上的生命被携带有大量信息的生物分子所孕育，即使这些分子本身已经死亡，这些信息内容都会被保存下来。
　　威森不知道这些信息如何能转移到新的健康的生物体内。但是，他强调说，是病毒携带了所有这些信息。病毒由被蛋白质和脂肪所包裹的遗传物质片段组成。它们携带了10万个字节的信息，并且可能采用与传统细胞不同的方式进化——病毒似乎由蛋白质粒子自我组装而成，不需要其他分子或特定遗传信息的帮助。
　　美国卡尔·萨根宇宙生命研究中心的文学专家戴维·莫里森称这篇论文“有新意，令人感兴趣”。
　　时间太长让病毒无法存活
　　曼希尼利没有参与该研究，他对此观点并不买账。他说：“一旦你死了，你就是死了。”
　　他补充道，该论文忽略了另外两个能杀死病毒中的细胞的因素。其中之一是，病毒在数百万年穿越星系的历程中，钾等元素会衰减，即使这些有机物能躲避太空辐射，衰减的钾也会给其带来额外伤害。钾发出的辐射足以让核酸粉身碎骨，有机物没有任何机会存活下来。
　　另外一种情况，在真空中，氢气和羟基分子会剥削细胞并且形成水。这个过程先将蛋白质分开，再重新将它们组合在一起，会改变蛋白质的性质，让它们不再具有任何功能。
　　而且，时间太长也是问题。曼希尼利称，病毒从地球到火星甚至从地球到冥王星都不存在问题，但是，一旦它们超出太阳系，会花费更长时间，问题也会随之出现。
　　总编辑圈点
　　形形色色的胚种论都假定地球不可能自发地造化生命，这个前题很值得怀疑。胚种论者对自己水土丰饶的家园视而不见，却一门心思盯上了迄今尚未发现任何生机的流星、彗星和外太空，胚种论还不过瘾，又推出死亡胚种论，总之就是信不过地球。如果这不是科学上的偏执，至少也是一种方法论的误区。作为对生命起源的探索，威森的观点的确“有新意，令人感兴趣”，但仅此而已，因为它既没有实证的支撑，也远远不能自圆其说——漏洞太多。

鬼才

砷能代替磷成为维持生命的必需元素？是否有炒作的嫌疑？未见科学报道。 如果通过科学方法证实了这一诊断，生翕的存在形式及生命的定义必须改写，并有划时代的意义。但愿科学探索又有创新。

小敏鱼飞

人类的进步需要不断探索。。。