一项新的研究发现，在火星上发现生命的机会比以前预期得要大。研究人员模拟了火星恶劣的电离辐射条件，以观察干燥、冷冻的细菌和真菌能够存活多久。以前的研究发现"柯南细菌"（Deinococcus radiodurans）可以在火星严酷的电离辐射中生存超过一百万年。一项新的研究打破了这一记录，发现这种健壮的细菌如果被掩埋，可以生存2.8亿年。
这意味着生命的证据可能仍然处于休眠状态，被埋在火星表面以下。
根据一项新研究的结果揭示，当第一批火星样本被送回地球时，科学家们应该注意古代沉睡的细菌。
在一项首创的研究中，一个研究小组发现，古代细菌可以在火星上靠近地表的地方生存，时间比以前假设的要长得多。此外，当细菌被掩埋，从而被屏蔽在银河系宇宙辐射和太阳质子之外时，它们可以生存得更久。
这些发现加强了这样一种可能性，即如果生命曾经在火星上进化，其生物遗迹可能在未来的任务中被发现。这些未来的任务包括ExoMars（罗莎琳-富兰克林探测器）和火星生命探测器，后者将携带钻头从地表下2米处提取材料。
科学家们证明，尽管火星环境恶劣，但某些菌株仍能存活，这也意味着未来的宇航员和太空游客可能无意中用自己的搭便车细菌污染火星。
这篇论文将于今天（10月25日）发表在《天体生物学》杂志上。该研究小组包括西北大学的布莱恩-霍夫曼和阿杰-夏尔马。
Deinococcus radiodurans（又名"柯南细菌"）特别适合在火星的恶劣环境中生存。在实验中，它可以在冰冷、干旱的环境中承受了天文数字的辐射。
领导这项研究的美国卫生科学联合大学（USU）病理学教授、美国国家科学院行星保护委员会成员Michael Daly说："我们的模型生物可以作为火星前向污染和地球后向污染的代理，这两种情况都应该避免。重要的是，这些发现也具有生物防御的意义，因为生物制剂的威胁，如炭疽病，仍然是军事和国土防御的关切。"
"我们得出结论，火星上的陆地污染基本上是永久性的--在数千年的时间范围内，"该研究的高级合著者霍夫曼说。"这可能使寻找火星生命的科学努力复杂化。同样，如果微生物在火星上进化，它们可能能够存活到今天。这意味着返回的火星样本可能会污染地球。"
霍夫曼是西北大学温伯格文理学院的查尔斯-E.和艾玛-H.莫里森化学教授和分子生物科学教授。他也是生命过程化学研究所的成员。
模拟火星
火星有一个严酷和无情的环境。在中纬度地区平均为华氏零下80度（摄氏零下63度）的干旱和冰冻条件，使这颗红色星球似乎不适合生命的存在。更糟糕的是。火星还不断受到强烈的银河系宇宙辐射和太阳质子的轰击。
为了探索生命是否能在这些条件下生存，戴利、霍夫曼和他们的合作者首先确定了微生物生命的电离辐射生存极限。然后，他们将六种类型的地球细菌和真菌暴露在模拟的火星表面--它是冰冻和干燥的--并用伽马射线或质子（以模拟太空中的辐射）对它们进行电击。
霍夫曼说："火星大气中没有流动的水或大量的水，所以细胞和孢子会变干。人们还知道，火星上的表面温度与干冰大致相似，所以它确实是深度冻结的。"
最终，研究人员确定，一些陆地微生物有可能在火星上生存数亿年的地质时间尺度。事实上，科学家们发现，一种特定的强壮的微生物，Deinococcus radiodurans就特别适合在火星的恶劣条件下生存。在新的实验中，柯南细菌在冰冷、干旱的环境中经受住了天文数字的辐射--远远超过了可以在地球上生存数百万年的芽孢杆菌。
激进的辐射
为了测试辐射的影响，研究小组将样本暴露在大剂量的伽马射线和质子下--这是火星在近地表接受的典型情况--以及小得多的剂量，如果一个微生物被深埋，就会出现这种情况。
然后，霍夫曼在西北大学的团队使用一种先进的光谱技术来测量受辐射的微生物细胞中锰抗氧化剂的积累。根据霍夫曼的说法，一个微生物或其孢子能够存活的辐射剂量的大小与它所含的锰抗氧化剂的数量相关。因此，更多的锰抗氧化剂意味着更多的抗辐射能力--以及更多的增强生存能力。
在早期的研究中，以前的研究人员发现，当柯南细菌悬浮在液体中时，可以在25000单位的辐射中生存，相当于在火星表面以下存在大约120万年。但是这项新的研究发现，当这种健全的细菌被干燥、冷冻和深埋时--这将是典型的火星环境--它可以经受14万格雷的辐射。这一剂量比杀死一个人的剂量大28000倍。
尽管柯南细菌在紫外线照射下只能在地表生存几个小时，但当它被遮蔽或位于火星表面以下时，它的寿命就会大大增加。埋在火星表面以下仅10厘米处，柯南细菌的生存期增加到150万年。而且，当埋在10米以下时，这种南瓜色的细菌可以生存高达2.8亿年。
展望未来的任务
研究人员发现，这一惊人的生存壮举部分归功于该细菌的基因组结构。长期以来的怀疑，研究人员发现，柯南细菌的染色体和质粒连接在一起，使它们保持完美的排列，并准备在强烈的辐射后进行修复。
这意味着，如果一种类似于柯南细菌的微生物在火星上最后一次有水流动的时期进化，那么它的活体残骸可能仍然蛰伏在地下深处。
"尽管埋在火星地下的D. radiodurans不可能在火星上流动的水消失后的大约20到25亿年内休眠生存，但这样的火星环境经常被陨石撞击改变和融化，"Daly说。"我们认为，定期的熔化可能允许间歇性的重新聚居和扩散。另外，如果火星生命曾经存在，即使现在火星上没有可行的生命体，它们的大分子和病毒也会存活得更多、更久。这加强了这样的可能性，即如果生命曾经在火星上进化，这将在未来的任务中被揭示出来。"