劉遠(yuǎn)
我們都是火星人嗎?假如地球生命真的是火星生物的后代,由美國麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)研發(fā)的一種儀器可能將為此提供確鑿的證據(jù)。為了探察過去或現(xiàn)在火星上的生命跡象,并且假定火星生命和地球生命的確相關(guān)的話,一種有希望的探察策略就是搜尋DNA和RNA,尤其是搜尋所有地球生命幾乎共有的這些遺傳分子中的特定序列。
這就是這種新近提議的“搜尋地外基因組”儀器的策略。這一理念是基于現(xiàn)在已被證實(shí)的多個事實(shí):首先,在太陽系早期,火星和地球的氣候比今天相似得多,因此生命既然能扎根于其中一顆行星,就應(yīng)該沒有理由不存在于另一顆行星;第二,據(jù)估計,已有被小行星等天體碰撞火星時撞出的約10億噸巖石從火星出發(fā)前往地球,一路上又被小行星等天體砸碎,穿越漫長的行星際空間,最終在幾百萬年之后墜落到地球表面;第三,微生物已被證明能在此類碰撞的初始震動中活下來。那么,它們在經(jīng)過成千上萬年的太空運(yùn)輸過程,并最終到達(dá)另一顆行星之后,能否活下來并適應(yīng)新的環(huán)境?有一些證據(jù)顯示,它們可能有這個能力。
如此看來,雖然讓發(fā)端于一顆行星的生命蔓延到另一顆行星需要完成多個嚴(yán)苛的步驟,但完成全部這些步驟并非沒有可能。此外,軌道動力學(xué)研究表明。巖石從火星來地球比從地球到火星容易約100倍。這是由于地球質(zhì)量比火星大得多,重力位阱也深得多,于是撞出地球巖石并送往火星所需的撞擊能量也要大得多。另外,相對于降溫更慢、遭撞擊更厲害的地球來說,當(dāng)初的火星可能更適宜生命的起源。
有證據(jù)證明,在三四十億年前的火星上存在一個很大的海洋。就像在地球上一樣,生命應(yīng)該是從這樣的海洋中發(fā)端的。假如生命最早的確起源于火星,火星微生物就有可能被帶到地球,那么我們就都可能是火星生命的后代。可是,那又怎么樣?
假如我們真的是火星生命的后代,就可能通過研究火星上的生物化學(xué)來大大推進(jìn)對地球生物起源的了解。事實(shí)上,地球上的生物遺跡很久以前就被地質(zhì)活動抹掉了,而在火星上深度凍結(jié)的狀態(tài)下,這樣的遺跡卻可能保存至今。
如果計劃能順利實(shí)施,“搜尋地外基因組”儀器就將前往火星提取土壤樣本,分離其中可能存在的任何活的微生物以及微生物殘骸,析出基因材料,利用標(biāo)準(zhǔn)生化技術(shù)分析其基因序列。
最近的火星軌道探測器和火星車、任務(wù)已經(jīng)清楚地揭示火星曾經(jīng)擁有充沛的水量,也具備支持生命存在的其他種種條件。而且有證據(jù)證明,在火星表面下不深的地方可能存在液態(tài)水,加之能避開太陽的紫外線輻射,這些地方就有可能存在生命。實(shí)際上,在今天的火星上尋找生命的最佳地點(diǎn),正是火星地表下的巖石。
雖然計劃中的“搜尋地外基因組”儀器未被近期將要實(shí)施的火星探測任務(wù)選中,但未來裝備有鉆探設(shè)備的探測器有可能會搭載這種生命探測儀。自從1976年美國“海盜”號姊妹登陸器專門尋找過火星生命跡象以來,至今尚無任何生命探測儀被發(fā)送到火星上,而那次火星生命搜索只取得了雖然撩人卻模棱兩可的結(jié)果?!八褜さ赝饣蚪M”儀器則進(jìn)了一大步,它直接針對類似地球的分子生物學(xué)。
對可能存在的火星生命進(jìn)行探測并與地球生命做比較,還有另一個重要意義:假如火星上真的存在生命,并且火星生命與地球生命的確很相近,那么火星微生物就很可能會感染地球生命。不過,如果最終在火星上發(fā)現(xiàn)的生物尤其適應(yīng)火星的寒冷環(huán)境,或許就可以判定它們不是來自地球的“污染”。假如火星生物與地球生命毫不相干,那么對它們的擔(dān)憂或許會小一些。
此外,上述方法還可以檢測被飛船從地球帶到火星的東西是否已對火星造成了生物學(xué)污染,這對搜尋火星生命來說是必不可少的工作。目前的科學(xué)水平已經(jīng)能夠完成這樣的測試,但美國航空航天局尚未決定是否展開這方面的實(shí)驗(yàn)。
(張小寧 插圖)