偷渡上太空的细菌，感染性远超出我们想象

与太空探索的难题相比，美国国家航空航天局和其他航空当局面临的更大问题是防止人类造访的外星世界受到污染。也就是说，我们必须确保隐藏在地球上建造的飞机中的微生物偷渡者不会危及地球以外的生命。正是由于这些原因，火星漫游者不再能随意探索火星的每一个角落。朱诺的木星探测器最终将在距离欧罗巴数千英里的地方停下来，欧罗巴有生命的潜在迹象。

美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的微生物学家大卫·史密斯在《大西洋月刊》上说，“如果生命有机体持续不断地流向火星，我们需要确定地球的污染物是否会开始扩散并控制环境。”对于那些已经成功扩散到地球同温层的微生物，他带领研究小组评估了它们的生存预期。然而，考虑到这些期望不一定准确，人们非常有必要关注生活在太空中的地球上的生命。

资料来源:美国航天局

为了模拟火星极其寒冷和干燥的环境，科学研究小组使用科学研究气球将SAFR-032细菌样品(短小芽孢杆菌)发射到31公里(19.3英里)的高度，该样品具有极高的抗拉伸裂纹能力。这些细菌样本中有4000万个储存在美国宇航局的E-MIST气球盒中，用来观察SAFR-032在没有气体保护的火星样环境中会发生什么。“这有点像噩梦场景。史密斯说:“为了更好地观察细菌的反应，我们特意选择了高浓度的细菌群体。

除了同温层的极端天气条件之外，这一高度的生物也暴露在强烈的宇宙辐射中——这已被证明是SAFR-032最致命的因素。

在海拔31公里(19.3英里)的地方，经过八个小时的太阳紫外线辐射(相当于火星上接收到的紫外线量)，大多数微生物已经被完全消灭。“几周后，细菌样本被带回实验室，我们看到99.9%的细菌被杀死，”史密斯说。

这是捍卫火星未来安全任务的胜利——或者是为了表明当前的着陆(包括火星漫游者)不会对地球上的潜在生物造成任何伤害。

“实验结果表明，如果污染飞机能直接在火星上接收阳光，地球上的大多数细菌将在第一天失去活性，”史密斯说。"让飞机好好沐浴阳光，顺便帮助火星保持它的原始状态！"

然而，紫外线只能杀死大多数微生物，而不是全部——平流层中4000万细菌中有267个存活了下来。

当SAFR-032遇到高压环境时，它们可以进入休眠保护阶段，称为内孢子。高压环境过后，267细菌会从休眠状态中醒来。

在某些方面，这并不奇怪。毕竟，每个人都知道SAFR-032具有很强的抗紫外线能力，而且它可以在太空中存活很长时间(至少在阴凉处)。国际空间站上的一项实验表明，它可以存活18个月。

然而，另一个潜在的危险是，在E-MIST实验中，研究人员特别将细菌暴露在太阳辐射下，火星车和其他飞行器的角落和裂缝将成为微生物躲避紫外线的黑暗区域。

美国国家航空航天局的电子云气球实验中的细菌样本。资料来源:美国航天局

"人们制造这些飞机不是为了杀死紫外线微生物."SETI研究所的天体生物学家约翰·鲁梅尔说。他没有参加这项研究。

“科学家使用更接近真实飞机的表面或结构来进行实验。尽管这些表面或结构给微生物学家的统计带来了困难，但使用它们确实可以提供更准确的走私细菌存活率，”鲁梅尔说。

在这些研究中，最值得注意的一点是，与留在地面上的对照组相比，生活在平流层中的微生物的DNA略有变化。目前，研究人员还不确定这些变化是如何发生的，以及这些变化是否会影响基因表达。然而，他们不能否认平流层中有某种东西会影响微生物的生存，这种东西也可能存在于其他地方，比如火星。

美国宇航局先前的研究还显示，在国际航空站外存活的SAFR-032样本也经历了基因变化——它们的后代对紫外线的抵抗力更强。

“特别有趣的是，在国际空间站实验中存活下来的微生物也对抗生素有耐药性，”史密斯在接受月刊《大西洋月刊》采访时说。

为了解决这些问题，研究者需要进行一系列的研究。在充足的直接辐射条件下，虽然紫外线可以杀死地球上的超强细菌，但杀菌效果明显达不到100%。

蝌蚪工作人员从科学警报，翻译李，转载必须授权