以陨石为食的微生物可以帮助我们寻找外星生命

外星生命可能长得什么样？它们会留下什么痕迹？如果外星植物和浮游生物的类似物让它们的星球大气充满氧气，或者一个先进文明让其天空布满卫星，我们或许能够从地球上发现这种全球性剧变。但如果其他地方的生命体型小且规模有限，那么它们的指纹可能很微妙，很难辨别，即使在我们自己的宇宙后院。

由于太阳系中没有明显的绿色植物和运动，因此太阳系中的任何外星生物很可能都是简单的微生物。也许它们在火星土壤深处挖洞以躲避有害的紫外线。或者有些潜伏在小行星中，等待降落在更友好的环境中。维也纳大学的一组研究人员通过研究地球上最顽强的虫子之一，试图猜测这些微生物如何独立生存，以及它们会留下什么痕迹。现在，在最近的《自然》杂志上，他们详细描述了当你用陨石喂养微生物时会发生什么。

“我想榨出这些与寻找生命相关的重要信息，”论文合著者、维也纳大学生物物理化学家 Tetyana Milojevic 说道。

只是不要把这种微生物称为细菌。Metallosphaera sedula是完全独立的生命界古细菌的成员，古细菌最初是在对大多数生物来说都是致命的热盐池中发现的。即使在这组坚韧的样本中， M. sedula也是一种极端的生存主义者。它喜欢极热的酸——大约 160 华氏度，以及具有胃液收敛性的溶液。它还能耐受高浓度的有毒金属，这使它成为 Milojevic 所说的多嗜极微生物的典型例子——一种在各种意义上都喜欢极端环境的生物。她还说， M. sedula可以像缓步动物一样在长时间脱水的情况下存活，并推测它可能能够承受深空辐射，至少如果被埋在陨石中的话。

但真正让M. sedula成为与理论上的太空微生物进行比较的主要嫌疑人的是它的饮食。地球上的许多生物（如植物）从阳光中代谢能量，其他生物甚至从深海热泉等热源中代谢能量。然而， M. sedula却通过从金属中夺取电子来获取能量，将富含金属的陨石变成了大杂烩。

然而，米洛耶维奇和她的同事们并不确定这种微生物喜欢哪种金属，也不知道它究竟会如何处理这些金属，所以他们从维也纳自然历史博物馆借了一块石质陨石（米洛耶维奇说，你只要礼貌地询问就可以了），并设置了一个微生物自助餐。他们在含有陨石粉末的溶液中培养了一些微生物，而其他一些则直接在硬币大小的完整陨石薄片上培养。

弄清楚如何喂养它们很容易，但该团队花了数年时间开发切片和分析进食后这些奇怪虫子的技术。大多数微生物都是软的，但M. sedula吃的金属越多，它就越硬，越硬。“[硬化的微生物] 会损坏你用来切割它们的工具，”米洛耶维奇说。在最终设计出尽可能将微生物的石质部分与柔软部分分开的方法后，该团队发现了M. sedula改变其环境的三种主要方式——三种潜在的生命指纹。

首先，这种微生物肯定以陨石为食。米洛耶维奇开玩笑说，她的目标是“用有史以来最好的食物基质取悦微生物”。外星碎片含有多种金属，但该团队发现， M. sedula只吃铁，而且以特殊的方式在微生物存活期间在其表面留下两种特定类型的铁。如果未来的任务带回火星岩石样本，这种特殊的铁混合物可能表明M. sedula有活着的亲属——外星生命。

其次，在饱餐一顿富含铁元素的饭后， M. sedula会排出硫酸镍作为副产品。这种副产品的存在标志着微生物活动正在进行，这意味着存在外星微生物温床。火星探测器可以寻找此类化合物，并利用它们寻找火星生命。“哪里有镍元素集中的区域，”米洛耶维奇说，“进一步探索可能会很有趣。”

最后，研究人员考虑了微生物会留下什么样的微化石。像传统化石一样，被动地用岩石取代骨骼需要数百万年的时间，但这些以矿物质为食的微生物在几周内就会变成它们所吃的东西。M . sedula在其细胞膜中积累金属，死后会留下一层由特定金属和其他元素组成的硬壳，呈甜甜圈状。“它们吃石头，并在它们的一生中变成石头，”米洛耶维奇说。如果这些硬化的外壳能够经受住时间的考验，那么它们几乎可以肯定火星岩石或陨石上曾经存在过生命。

现在她知道了微生物如何仅靠地外物质生存，米洛耶维奇想看看它们是否能在地外环境中生存，也许可以通过将它们暴露在国际空间站外的太空破坏中。但实际上，她会等待时机，直到她能拿到一些原始的火星岩石进行检查，准备做一些地外微型古生物学研究。“我想我知道我需要的一切，”她说。