NASA发现新微生物种生命形式将重新定义

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北京时间12月3日消息，美国宇航局今天表示，在地球上发现全新的微生物，它能利用砷进行新陈代谢，砷含有剧毒。( O$ L2 ]5 J# \, S
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　　据《纽约时报》报道称，科学家们表示，他们已经培训出一种细菌，该细菌能依靠砷维持生长，代替磷，一直以来磷被认为是生命必须的六种元素之一。该发现推导出新的可能，即有机体可以在宇宙中任何地方存在，甚至是在地球上利用生物化学能生长，这是过去未曾发现的。# @& b# }9 O+ X' ^3 X

　　细菌从加利弗尼亚单色湖（Mono Lake）中提取，然后密封培养。
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生命还有其它形式, R+ h1 V# u5 @- S5 [5 S( \6 ]3 }
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　　科学家说结果如果被确认，那么“生命是什么、生命存在于何处”概念的范围将扩大。哈佛史密森天体物理中心天文学家Dimitar Sasselov（未参与该项目）说：“当你看生命时，它基本上是很神秘的。自然只用有限的分子和化学反应，就创造出成千上万的形式。这第一次给了我们希望：也许还有其它选择。”* l$ G- T. |0 u1 W! ?7 {, {: W' m
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　　NASA天体物理学家费丽莎·乌尔夫·西蒙（Felisa Wolfe-Simon），她领导该项目，她说：“生命如何以其它方式生存？该细菌解决了此问题。”她还说，这与单色湖或者砷无关，而是“推开了一张门，发现我们原来认为的关于生命的固有观念并不是那么回事。”; V) ]& H/ h: O9 x: [+ p# n2 S: [( x

　　本周五，费丽莎·乌尔夫·西蒙与其团队成员将公布其发现。1 l% E0 \: k: j' ^$ [$ d* A" ~4 E# `
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　　哥伦比亚大学天体生物学家沙尔夫（Caleb Scharf，并未参与项目）说，他很惊讶，“这就像你、或者我被扔到一个满是电子残留物的房间，没啥可吃，然后变成了一个完全的机械人。”6 P0 l+ x. Z0 Q9 k' C. r7 @% P
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　　加州斯克利普斯研究院(Scripps Research Institute)化学家、分子生物学家乔伊斯（Gerald Joyce）则说，这项工作“证明一个原则，你可以有一个不同的生命形式。”他说，这种细菌有可能会被定义成第三种生命形式，像海深的极端微生物一样。　　; Y/ t1 W+ Y( C' ^4 d
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生命六种基本元素论成见打破搜索外星生命时范围要扩大  ' S) h$ r0 C: ^3 a

　　发现可能会对太空任务产生影响，如到火星或者其它地方寻找生命。这些实验性任务主要是搜索一些化学元素，它们的反应，认识这些元素及其反应是以地球生命的形成为依据的。1976年海盗号曾试图在火星寻找生命，但失败而终，费丽莎·乌尔夫·西蒙说，当时还没有发现深海的新生物，也没有南极洲干谷的概念。

　　沙尔夫则说：“我想知道的是，在设计这些实验与设备来寻找生命时，我们是否在寻找和地球一样的物质条件，或者还有其它的选择。我们是不是在寻找我们熟知的地球分子，还是要扩大搜索范围？”
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　　众所周知，很长一段时间来，人们都认为磷是生命的六种基本元素之一。其它五种是碳、氧、氦、氢和硫。　　

　　为了一些特别的目的，生命中的一些元素会被替代，便至今没有发现这六种基本元素被替代的物种。现在，科学家有事可干了，除了磷外，其它的必备元素是否也能被取代，这是否有可能？在科幻小说中，作者们常常喜欢用硅来替代碳。
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　　磷是组成DNA和其化学键的主力，尤其对三磷酸腺苷这种知名的分子来说更是不可缺，因为生物要用它来储存能量。% `5 |' p+ L* Z! E  ~" B/ [' P

　　沙尔夫说：“它像是电池，用细胞来携带能量。”一旦达到160摄氏度（320华氏温度），它就分解，这是生命的极限。1 H2 w: z! m3 h' z5 U
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　　在华学周期表中，砷刚好处在磷之下，它们有相似的共性。费丽莎·乌尔夫·西蒙说，实际上这种相似性让砷含毒，它可以轻易进入细胞进行破坏，像坏汽油进入到引擎中一样。" O3 Q6 p! J& w! p% o

寻找的过程：预测、寻找、培养、发现……  }9 {. }  R! H7 g/ |
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　　2006年在美国亚利桑那州一个外星生命讨论会上，费丽莎·乌尔夫·西蒙曾暗示，一种用砷替代磷的生命形式是可能的。后来在《天体生物学》的一份报告上，她与其它几位科学家预测一种“砷”式生命形式将可以存在。3 n* G9 e" G2 ^2 p9 R" ?- a

　　一直支持这种观点的大卫博士说：“终于让费丽莎发现了”，他们一直在野外搜寻生物，也在太空寻找。
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　　大卫博士与费丽莎·乌尔夫·西蒙联合发表了报告。& O$ J0 a' G( Q! I3 @) B% @' g
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　　为寻找到这种生物，费丽莎·乌尔夫·西蒙从单色湖提取土壤，单色湖含盐、碱性、拥有大量的砷。他们认为这类“砷”式生命极可能存在于含有丰富砷的环境中。9 G3 h" J6 o* k4 L# p0 v5 A8 [6 e3 o

　　尽管自己相信以砷为食的有机体的确存在，不过费丽莎·乌尔夫·西蒙还是说，每天去实验室时都要摒住呼吸，担心微生物会死掉，但没有。她说：“对于微生物学家来说，光有物质没有意义。”
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　　新发现的微生物名为菌株GFAJ-1，它是常见细菌群Gammaproteobacteria的成员，它是湖中成长最好的细菌。在砷中，这种细胞比在磷中成长要大60%。在放射性环境下，研究者发现砷原子在DNA能占据重要位置，如同其它元素在分子中一样。因此研究者找到了确证，砷的确能在DNA中成为主要元素。  K8 Y  ~% o1 [7 \( Q: v$ L
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　　值得一提的是GFAJ-1在磷的辅助下，它可以成长得更好，在某些方面GFAJ-1还是喜欢以磷为食。# p4 s) S' z4 |% c, `8 u
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　　研究者称尽管极力喂食砷，但在该细菌中还是有一些磷元素。　

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