地球上有外星生命吗？

地球上有外星生命吗？

显微镜下的细胞

　　地球上有外星生命吗？

　　至今，科学家仍未在地球上发现与已知生物不同的生命体，然而这并不代表地球上没有外星生命：虽然现代科学技术已经很先进，但还有很多生物我们无法观察到。

　　即使其他生命体已经从地球上消失，但在遥远的过去，它们可能曾在地球上风光一时。如果真是那样的话，科学家可以通过地质学记录，找到它们留下的、被岩石尘封了几亿年甚至几十亿年的生物学标志。如果这些生命体有着独特的新陈代谢方式，它们改变岩石成分或形成沉积矿物质的方式，将是已知生物活动无法解释的。某些现有生物无法产生的生物标志(比如一些特殊有机分子)，可能就隐藏在古老的微生物化石中，科学家在太古代(25亿年以前)岩石中就发现过这样的化石。

　　一个更激动人心但也更“异想天开”的设想是：其他类型的生命体至今仍然存在，它们构成了一个“影子”生物圈(shadow biosphere)——这是美国科罗拉多大学的卡罗尔·克莱兰(Carol Cleland )和谢利·科普利(Shelley Copley)发明的新词。乍看起来，这个想法似乎很是荒谬：如果外星生物就在我们眼皮底下(甚至就在我们的鼻子内)大量繁殖，为什么科学家一直没能发现它们？但我们不能轻易否定这个设想。地球上，微生物的数量超乎想象，仅通过显微镜观察，很难区分它们。微生物学家必须分析某个微生物的基因序列，才能确定它在进化树上的位置。到目前为止，有明确分类的微生物，只占已知微生物很小一部分。

　　可以肯定的是，我们仔细研究过的生物都来自同一个祖先。已知生物具有相似的生化特性，采用几乎完全相同的遗传密码，这使得生物学家能通过基因序列，找到它们在进化树上的位置。但是，科学家在分析新发现的物种时所使用的方法，是专门用于检测我们熟知的生物。这些技术能检测到与现有生命形式完全不同的外星生物吗？答案显然是否定的。如果外星生物被限定在微生物领域，科学家可能已经将它们遗漏。

　　可能存在外星生命的地方

　　最有可能存在外星生命的地方，可能是一些“与世隔绝”的、环境极其恶劣的区域，因为已知生物无法在这里存活。如果找到生命活动的迹象，就证明这些地方可能存在外星生命。

　　我们在地球上的哪些地方可能找到外星生物呢？一些科学家把注意力集中在这样一些地方：生态学上完全孤立、已知生物永远无法涉足的小生态环境。近几年，一个令人惊讶的发现是，某些生物能在极端环境下生存。从滚烫的火山口到南极洲干涸的河谷，在这样的极端环境中，都能发现微生物。还有一些生存能力超强的微生物——嗜极菌(extremophile)，竟然能在高浓度的盐湖中、被重金属污染的强酸性尾矿中以及核反应堆废料池中生存。

　　然而，再顽强的微生物也有耐受极限，因为所有已知生物都离不开液态水。智利北部的阿塔卡马沙漠(Atacama Desert)非常干燥，在那里找不到任何已知生物。虽然某些微生物还能在高温下繁殖，但在温度高于130℃的环境下，我们能找到的，最多是已知生物的尸体。不过，我们不能用这样的条件去衡量外星生命，因为它们也许能在更干燥或者温度更高的环境中生存。

　　科学家可以在一个生态学上完全孤立的区域寻找生命活动的迹象(例如土壤和大气层之间的碳循环)，作为外星生命存在的证据。孤立的生态系统其实很容易找到，如地壳深处、大气层上部、南极洲、盐碱地以及被重金属或其他污染物污染的地带。研究人员还可以在实验室中“创造”孤立的生态系统：首先改变温度和湿度，将已知生物杀死，如果仍有生命迹象，可能就是外星生命在起作用。利用这种方法，科学家发现了一种耐辐射细菌(Deinococcus radiodurans)，它们能承受的γ射线辐射剂量，是人类能承受的剂量的1,000倍。令人失望的是，最终结果表明，这种细菌和其他耐辐射生物一样，在遗传学上都与已知生物有关，并非外星生物。不过，这并不能排除利用这种方法找到外星生物的可能。

　　科学家已经找到一些几乎与其他生态系统完全隔离的环境。在地壳深处，微生物群落与光线、氧气和其他生物的有机产物完全断绝了联系。它们能生存下来的原因是，某些微生物可以将在化学或放射反应中释放出的二氧化碳和氢，用于新陈代谢、生长和复制。尽管迄今为止，科学家在这些生态系统中发现的微生物都与生活在地表的微生物有紧密联系，但我们对地壳深处的生物学探索还处于初级阶段，在更深的地方，或许有惊喜正等着我们。综合海洋钻探计划(Integrated Ocean Drilling Program)从深达1千米的海床采集岩石样本、探查岩石中的微生物，就是该计划的目的之一。陆地上的钻探工作还曾发现，即便在更深的地下，仍有生物活动的迹象。然而，科学界至今尚未制定系统、大规模地探索地壳深处生命的计划。