大肠杆菌的着色扫描电子显微图片。最新研究表明，大肠杆菌可以在比地球重力大40万倍的超重环境下生存、繁殖。

据国外媒体报道，如果确实存在外星生命，那么它们可能适应比科学们想像中更加极端的环境，因为巨大的重力似乎对微生物并没有产生太大的作用。近日，日本海洋与地球科学技术研究社科学家一项最新研究显示，在比地球重力大40万倍的超重环境下，多种不同种类的细菌仍然可以存活和繁殖。

最新研究表明，外星生命生存的环境范围可能要宽得多，它们甚至还可能存活于由陨星撞击和喷射产生的高重力环境中。如果是这样，那么行星之间的生命交换就完全有可能。日本海洋与地球科学技术研究社科学家Shigeru Deguchi是最新研究项目的主要负责人。Shigeru Deguchi表示，“生命在宇宙中生存的环境类型和数量，现在因为我们的研究而大大增加了。”

意外发现

Shigeru Deguchi和他的同事最初并非是专门研究微生物在高重力环境下的忍耐性。相反，他们仅仅是想通过离心分离机测量大肠杆菌细胞的密度。当研究人员将大肠杆菌加速到重力相当于地心引力7500倍的情形时，他们发现这种微生物并没有错过任何一个节拍，它们仍然生长、繁殖得相当好。Shigeru Deguchi表示，“我们震惊于这一发现，它刺激着我们的好奇心。因此，我们在更大重力环境下重复了同样的实验，最终发现大肠杆菌甚至在40万倍重力环境下仍然可以正常生长繁殖，而40万倍重力是我们通过实验设备能够产生的最大重力。”

对比之下，大约50倍重力环境可能会对人类产生严重伤害，甚至死亡，即使处于这种环境下仅百分之一秒。美国宇航局航天飞机上的宇航员在起飞和返回时，可能要承受大约3倍重力的压力。

研究人员进一步扩展了他们的实验，将4种其他类型的微生物暴露于超重环境下长达140小时。他们发现，另一种微生物脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)也可以在40万倍重力环境下繁殖生存。虽然大肠杆菌和脱氮副球菌是耐超重的冠军，但在大约2万倍重力环境下，五种被测试微生物物种都可以繁殖。

Shigeru Deguchi等人最新研究报告发表于美国《国家科学院院刊》之上。

更宽范围的栖息地

此前的一些研究证明，一些微生物可以在超过1.5万倍重力环境下生存。不过，最新研究打破了这一记录，表明多种微生物实际上都拥有耐超重的能力。唯一值得与最新发现相比较的研究成果发表于1963年，该成果发现大肠杆菌可耐10万倍超重力。不过，1963年的研究并没有吸引人们的关注，因为它太超前了。Shigeru Deguchi介绍说，“这篇论文发表于1963年，比1965年在黄石国家公园发现嗜热微生物要提早两年。嗜热微生物的发现让微生物可以生存于极端环境中的理论得到广泛认可。”

最新研究表明，生命可能存在的外星环境，或许比科学家们想像中的要极端得多。研究人员表示，这一研究结果甚至还大大提高了行星之外环境中生命存在的可能性，比如棕矮星上的环境也有可能存在生命，而且一些棕矮星温度可能低到足够支持生命的存在。

有生源说

最新研究还表明，星球与星球之间的生命交换也完全有可能。在几十亿年间，地球上落下了大约10亿吨火星岩石，这些岩石通过陨星撞击的方式到达地球。在太阳系或其他星系中，这种行星间的岩石交换在理论上也有可能同时交换微生物。这也是有生源说的一个方面。

科学家们认为，陨星撞击可能产生高达30万倍重力。最新研究显示，微生物可能在这种环境中生存，而且可以正常繁殖。Shigeru Deguchi认为，“如果生命确实存在于宇宙的其他地方，我们的研究可以进一步证明，生命可以像有生源说假定那样在太阳系内传播。”

推荐原文出处：

PNAS    doi: 10.1073/pnas.1018027108

Microbial growth at hyperaccelerations up to 403,627 × g

Shigeru Deguchia,1, Hirokazu Shimoshigea,2, Mikiko Tsudomea, Sada-atsu Mukaia,b, Robert W. Corkeryc, Susumu Itod, and Koki Horikoshia

Abstract

It is well known that prokaryotic life can withstand extremes of temperature, pH, pressure, and radiation. Little is known about the proliferation of prokaryotic life under conditions of hyperacceleration attributable to extreme gravity, however. We found that living organisms can be surprisingly proliferative during hyperacceleration. In tests reported here, a variety of microorganisms, including Gram-negative Escherichia coli, Paracoccus denitrificans, and Shewanella amazonensis; Gram-positive Lactobacillus delbrueckii; and eukaryotic Saccharomyces cerevisiae, were cultured while being subjected to hyperaccelerative conditions. We observed and quantified robust cellular growth in these cultures across a wide range of hyperacceleration values. Most notably, the organisms P. denitrificans and E. coli were able to proliferate even at 403,627 × g. Analysis shows that the small size of prokaryotic cells is essential for their proliferation under conditions of hyperacceleration. Our results indicate that microorganisms cannot only survive during hyperacceleration but can display such robust proliferative behavior that the habitability of extraterrestrial environments must not be limited by gravity.

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