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将泰坦星改造为生命家园,可行吗?

时间: 2020年05月06日 | 作者: Steve Mirsky | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
2020年,美国参议员兰德·保罗发推表示:“这么多亿万富翁,为何不掏出1000万美元,让科学家创造出一种能够生产氧气,能在泰坦星(即土卫六)冰冷的甲烷湖泊中繁衍的生物呢?”


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制图:马特·科林斯(Matt Collins)


撰文 | 史蒂夫·米尔斯基(Steve Mirsky)

翻译 | 红猪


2018年6月,《科学》杂志上发表了一项研究,显示在极端红光中培养的含有叶绿素的蓝藻(也叫“蓝细菌”)也能实现一定的光合作用,虽然这种光线能量很低。


不久后,《宇宙》杂志(Cosmos)就报道了这项发现,刊登了一篇精彩的文章,标题是《突破极限:蓝藻能将火星改造成地球吗?》(Pushing the Limit: Could Cyanobacteria Terraform Mars?)。导语是:蓝藻可在极弱的光线下实现光合作用,这项发现对天体生物学颇有启发。


2020年1月19日,美国肯塔基州参议员兰德·保罗(Rand Paul)在他的一条推特中引用了这篇文章并写道:“虽然总有人大惊小怪地预测气候变差,但人类或许能再生存数亿年。与此同时,我们也应该着手在合适的行星或卫星上创造大气了。”不久,他又发了一条推特:“这么多亿万富翁,为何不掏出1000万美元,让科学家用遗传学方法创造出一种能够生产氧气,能在泰坦星(即土卫六)冰冷的甲烷湖泊中繁衍的生物呢?”


这些想法让我觉得有些,呵呵,滑稽。首先我知道,一个物种不可能存在数亿年时间。其次,创造一种生物来改造土星的卫星泰坦,就算有可能成功,投入的成本也必定超过某个亿万富翁的这点小钱。


于是,我联络了埃默里大学的古生物学家兼地质学家安东尼·J·马丁(Anthony J. Martin)。他指出人类的另一个物种尼安德特人“只存在了大约35万年就灭绝了”。而我们智人物种还得再努力个几万年才能赶上他们。


接着,我又写信给爱丁堡大学的演化生物学家史蒂夫·布鲁萨特(Steve Brusatte)。他回信说:“即使我们再存活1000万年,那也创纪录了。我想不出有任何物种的寿命能达到那样的长度。1000万年之前,就连人类的谱系都尚未产生,那之后又过了几百万年,我们的祖先才和黑猩猩分家。”


再说说第二条推特。2016年确实有人在科学美国人网站上写了一篇博文,说泰坦星可能是太阳系中第二宜居的地方(在某些方面超过了月球和火星)——但那都是很久很久很久以前的事了。


我对于这个用廉价转基因微生物在泰坦星上生产氧气的想法很感兴趣,于是写信给了一位行星生物学家。对方回信(他要求匿名)说:“我知道保罗参议员不是行星科学家,显然他也不是经济学家,但我认为他去做搞笑家肯定很有前途。我可以用长篇讲座介绍泰坦星的大气密度,或分析向甲烷混合物中添加游离氧的危害,但我不知道讲这些有没有用。”这位科学家也提到了“找到一种能在94K(-179.15℃)的气温中生产氧气的光合细菌”是如何困难。


然后我又收到了唐纳德·坎菲尔德(Donald Canfield)的来信,他是南丹麦大学的一位地球科学家,也是《氧气:40亿年历史》(Oxygen: A Four-Billion-Year History)一书的作者。他是这么写的:“据我们所知,一切生命都需要水。如果我们要找的是不依靠水繁衍的生命,那就得大大拓宽对于生命存在条件的理解。这样的发现将是基础性的,并将大大超越我们目前关于生命的认识。对发现者来说奖金倒不算什么了,因为他肯定会得诺贝尔奖。”


我前面说了吗?地球在中晚元古宙的那些硫化海洋被称作“坎菲尔德洋”(Canfield Ocean),这就是了纪念他的贡献。坎菲尔德继续写道:“我觉得更明智的做法是用悬赏激励科学家创造另一种光合生物,它最好能生产大量氢气(以此提供能量),或是大量生产塑料,或者是其他有用的氢氧化物(作为其新陈代谢的重要组成部分)。”


这样看来,如果要畅想能帮助人类的新型微生物,那还是想几种有用的好。