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人类或源自火星 最新工具可探火星类地生命(图)

http://www.kexue.com 2013-07-22 10:03:01 腾讯科学  发表评论

人类源自火星?最新工具可探测火星类地生命
地球和火星可能存在交叉性污染,火星表面或许有类地生命存在

  据美国太空网站报道,地球生命是否起源于火星?或者35亿年前地球生命搭乘陨石散落至火星表面?为了调查清楚地球和火星生命的起源,来自美国麻省理工学院、哈佛大学和麻省总医院的一支研究小组希望美国宇航局下一代火星探测器采用DNA排序微芯片分析土壤和冰晶样本,进而揭晓火星表面基因物质起源之谜。

  发现远古生命迹象已成为“好奇号”后继探测器的首要任务之一,最新研究报告声称,美国宇航局新一代火星探测器将于2020年发射,旨在搜寻现有或者近期死亡的生命形式,这里所指的“近期”至多是100万年前。

  该项研究报告首席作者、麻省理工学院克里斯托弗-卡尔(Christopher Carr)称,如果火星生命基于RNA和DNA分子结构,那么人类或许并非太阳系内唯一智慧生命,更多的DNA序列需要进一步研究分析,它们或许是任何地球生命的“远亲”。通过这种方法可以探测是否来自地球的污染物,还是真实的火星生命,同时,这将揭晓火星生命与地球生命之间的相关性。
搜寻外星生命的新方法

  最新一项研究假设地球和火星上的生命共享基因祖先,在35亿至40亿年前的“后重轰炸时期(Late Heavy Bombardment)”,太阳系内发生大量的陨星碰撞事件,大约10亿吨小行星穿过地球和火星之间的太空区域,可能导致这两颗行星“交叉性污染”。

  卡尔说:“一些太空岩石转移生命的方式与我们所了解的相吻合,这样的小行星并不会太热,它们能够很快地运送生命体,因此不会遭受太空辐射的损害。如果生命存在于某颗行星,它可能搭乘小行星在太空中传输,最终抵达其它行星。随之产生的问题是,如果生命存在于火星,并且与地球生命相关,我们应当如何探测发现它们?”

  为了寻求这种类型的生命形式,研究小组希望在2020年美国宇航局新一代火星探测器上装配能够排序分析RNA和DNA的设备——一种生命指示器。

  卡尔说:“像这样的生命指示器仅能够探测当前或者近期死亡的生命体,因为核酸不会太长时间附着,人们可探测到的最古老核酸不会超过100万年。火星较寒冷,因此我们能进一步追溯至火星远古历史,但是100万年可能是一个最佳时限。”
辐射防护

  对于火星表面的灵敏DNA芯片,它首先必须幸存于数月时间的太空之旅,在航天局太空飞行中,将暴露于较高太空辐射环境下。火星的自然条件比地球更加恶劣,火星大气层主要是由二氧化碳构成,比地球大气层稀薄100倍,火星表面温度仅零下126摄氏度。

  但是火星表面之下的环境可能类似于地球,包含着生命孕育的所有主要元素。该研究小组测试了带有130万个微孔的排序微型芯片,确保每个芯片上包含着单个有孔小珠,放大其DNA部分可产生基因序列。研究人员将微型芯片和排序试剂放置于火星放射性等级环境下,之后使用该设备分析大肠杆菌DNA。

  卡尔说:“太空辐射的主要成分是质子,人们还将承受来自太阳的大量质子辐射。我们在美国宇航局布鲁克海文国家实验室测试这种芯片,该实验环境辐射剂量率为1-5戈瑞(Gy)。结果显示该芯片能够幸存于两年以上的火星探索任务,这意味着像这样的微芯片能够幸存于火星之旅,满足一年半时间采集火星表面样本信息。”

  之后研究人员载入携带大肠杆菌DNA片断的芯片,发现仍能够分析和识别这种细菌的基因序列。美国宇航局艾姆斯研究中心太空科学部行星科学家查尔斯-麦克凯伊(Chris McKay)称,一种辐射免疫DNA排序芯片对于未来探索火星和其它宇宙天体是至关重要的,它能够探测和排序DNA,其中包括探测任务中任何生命形式。它还具有较高的灵敏性,对于生物分子十分重要,下一步该技术将改善这种仪器,使其能够排序任何长度不同骨干的核苷酸分子——脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)、苏糖核酸(TNA)和肽核酸(PNA)等。(悠悠)

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