奇怪低光细菌有可能在火星上繁衍生息

一个国际科学家小组发现，一种奇怪的细菌能在令人难以置信昏暗环境中把光变成燃料。研究人员在一份新发表的声明中说，类似的细菌有朝一日可能会帮助人类在火星定居，并扩大我们在其他星球上寻找生命的范围。蓝藻细菌通过吸收阳光来产生能量，在这个过程中释放氧气。但直到现在，研究人员认为这些细菌只能吸收特定的高能波长的光。这项新研究揭示了至少有一种蓝藻细菌可以吸收更红(能量更低)的波长的光，从而使它在黑暗的环境中茁壮成长，比如在温泉的深海中。蓝藻生活在世界上最极端的环境中。一个国际科学家小组发现，一种奇怪的细菌能在令人难以置信的昏暗环境中把光变成燃料。

当在远红光下生长的时候，这种蓝藻细菌，被称为热球菌，仍然可以在其他细菌不稳定的地方进行光合作用。图片：T. Darienko/CC BY-SA 4.0

研究人员在一份新发表的声明中说，类似的细菌有朝一日可能会帮助人类在火星定居，并扩大我们在其他星球上寻找生命的范围。蓝藻细菌通过吸收阳光来产生能量，在这个过程中释放氧气。但直到现在，研究人员认为这些细菌只能吸收特定的高能波长的光。这项新研究揭示了至少有一种蓝藻细菌可以吸收更红(能量更低)的波长的光，从而使它在黑暗的环境中茁壮成长，比如在温泉的深海中。蓝藻生活在世界上最极端的环境中。澳大利亚国立大学(ANU)研究员、这项新研究的合著者珍妮弗莫顿(Jennifer Morton)在声明中说：这项研究重新定义了光驱动光合作用所需的最小能量，这种类型的光合作用很可能正在你的花园里，在岩石下进行（事实上，在沙漠的岩石中甚至还发现了与之相关的物种）。

通过研究这些生物吸收能力背后的物理机制，研究人员正在更多地了解光合作用是如何工作的，并提高了利用类似的低光生物在火星等地产生氧气的可能性。该研究的合著者、ANU的名誉教授艾尔玛斯克劳斯兹(Elmars Krausz)在声明中说：这听起来像是科幻小说，但世界各地的航天机构和私人公司都在积极努力，试图在不远的将来将这一愿望变为现实，理论上光合作用可以利用这些类型的有机体，为人类在火星上呼吸创造空气。我们正在研究的蓝细菌等适应光线较弱的生物体，可以在岩石下生长，并有可能在这颗红色星球的严酷环境中生存下来。

根据发表在《科学》杂志上的新研究，研究人员最初认为一种叫做叶绿素f的特殊叶绿素能够帮助捕获光，但不能直接参与将光转化为能量。但这项研究表明，事实上色素确实参与了能量转换，并让生物体从比以往任何时候都更长的波长中提取能量。对大多数植物来说，适应于光的叶绿素在光合作用中是非常重要的，但是我们的研究发现，在弱光条件下，所谓的‘红色’叶绿素是光合作用的关键成分。更不用说，它在寻找地球外生命的过程中扮演了关键的角色：从这些色素中寻找标记的荧光可以帮助识别外星生命，了解地球上存在这样的生物不仅可以拓宽我们寻找外星生物的范围，而且还能告诉我们在寻找外星生物时应该寻找什么。

博科园-科学科普｜文：Sarah Lewin/Space