如果生命存在于其他星球上,它需要适应极端环境。为了了解它可能是什么样子,我们可以求助于一个令人惊讶的地方:人类的肠道。

幽门螺杆菌。 (图片来源:Peddalanka Ramesh Babu via Shutterstock)
我们经常忘记生命的存在是多么美妙,以及它是一种多么特殊和独特的现象。据我们所知,我们的星球是唯一能够支持生命的行星,它似乎以类似于今天的单细胞原核生物的形式出现。
然而,科学家们并没有放弃在地球范围之外找到他们所谓的 LUCA(最后的普遍共同祖先,我们所知道的所有生物都来自的祖先细胞)的希望。
我们在哪里寻找?自从人类开始梦见火星人以来,科学认识发生了重大变化。最近穿越这颗红色星球表面的车辆——毅力号和好奇号火星车——已经确定了化合物和矿物,表明它的状况可能曾经适合居住,但这就是它的程度。
现在,火星是一片淡红色的沙漠景观——迷人但死气沉沉,当然也不是任何小绿人的家园。
附近的其他行星提供的希望就更少了。水星是离太阳太近的焦石,金星的大气层干燥有毒,我们太阳系中的其他物质要么由气体组成,要么离太阳很远。因此,除了火星之外,对其他生命形式的寻找都集中在卫星上,尤其是那些围绕木星和土星运行的卫星。
木卫二和土卫二——分别是木星和土星的卫星——似乎在厚厚的冰壳下有大量的海水,这些冰壳可能含有有机分子,而有机分子是我们所知道的生命起源的基石。这些与 ET 完全不同——它们看起来更像最简单的陆地单细胞生物。
从更远的地方看,已经检测到 5,500 多颗行星围绕太阳以外的恒星运行。只有少数几个被认为可能适合居住,目前正在研究中,但正如 Carl Sagan 在 Contact 中所说,“宇宙是一个相当大的地方。如果只有我们,这似乎是可怕的空间浪费。
在荒凉的地方寻找生活在 1960 年代之前,太阳系最有前途的卫星上的条件似乎对生命来说是不可能的。
在那之前,普遍的看法是,生命只能在我们看到多细胞生物生存的条件下发生。水、0⁰ C 和 40⁰ C 之间的温和温度、中性范围内的 pH 值、低盐度和阳光或等效能源被认为对生命至关重要。
然而,在 20 世纪中叶,微生物学家托马斯·布洛克 (Thomas D. Brock) 发现生活在温度超过 70⁰C 的黄石国家公园的温泉中。虽然与当时寻找外星生命无关,但他的发现拓宽了其科学可能性。
从那时起,人们发现被称为极端微生物的生物栖息在地球上的一系列极端条件下,从极地冰层裂缝的寒冷到深海的高压。已发现细菌附着在云中的小悬浮颗粒上,在死海等盐度极高的环境中,或如力拓等极度酸性的环境中。一些极端微生物甚至对高水平辐射有抵抗力。
然而,最令人惊讶的是,在我们内心发现了它们。
你肚子里的火星人在 1980 年代,两位澳大利亚医生 Barry Marshall 和 Robin Warren 开始研究胃十二指肠溃疡。在此之前,这种情况一直归因于压力或胃酸分泌过多,这对治愈病情几乎没有帮助。
Warren 是一名病理学家,在患者的胃活检样本中发现了细菌后,他意识到必须认为它们是该疾病的原因。然而,他不得不与微生物不能在人体胃部的高酸性环境中生长的教条作斗争。
Warren 独自进行研究,直到 1981 年他遇到了澳大利亚皇家内科医学院的研究员 Barry Marshall。他找到马歇尔,问他是否愿意与“那个试图将胃炎变成传染病的坏蛋沃伦”一起工作。
2005 年,巴里·马歇尔 (Barry Marshall) 和罗宾·沃伦 (Robin Warren) 因发现幽门螺杆菌及其在胃病中的作用而获得诺贝尔生理学或医学奖,这一发现彻底改变了胃肠病学领域。
幽门螺杆菌具有一系列惊人的因素,可以帮助它在恶劣的环境中生存,例如鞭毛,它使它能够在胃液中冲浪以接近胃壁,突破保护性粘液层并附着在它上面。
使用脲酶,幽门螺杆菌将胃中的尿素降解成氨和二氧化碳,从而形成一个更高的 pH 值小气候,使其能够繁殖。随着其数量的增加,它会释放外毒素,使胃中的胃组织发炎和受损。这就是溃疡最终发展的方式,因为下面的结缔组织暴露在胃的酸性中。
他们的发现表明,即使隐藏在我们的内脏中——在我们的胃壁中,受到醋般的 pH 值、完全的黑暗、消化系统的剧烈运动、有害酶和翻腾的食物潮汐的影响——生命也能够抵抗和增殖。
对极端微生物的研究带来了希望,即在太阳系的其他天体上,或者在 5,500 颗已知的系外行星之一上,即使在极端条件下,也可能存在非凡的生命现象。我们今天梦见的火星人可能看起来更像幽门螺杆菌。