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这种微小的生物拒绝在类似火星的条件下死亡

印度科研团队证实酵母在火星式严苛环境下生存——为外星生命研究打开新思路印度理工学院(IISc)生物化学系 / 艾哈迈达巴

印度科研团队证实酵母在火星式严苛环境下生存——为外星生命研究打开新思路

印度理工学院(IISc)生物化学系 / 艾哈迈达巴德物理研究实验室(PRL)

一项突破性实验表明,最常见的烘焙酵母 (Saccharomyces cerevisiae) 能在模拟火星冲击波与含氯酸盐的毒性土壤环境中保持活性,提示即使是最简单的生物也具备出人意料的外星生存潜能。

图:艺术化示意图

模拟火星环境:冲击波与氯酸盐双重打击

研究团队利用位于 PRL 的 高强度冲击管(High‑Intensity Shock Tube for Astrochemistry,HISTA),将活酵母细胞暴露在相当于火星陨石撞击所产生的冲击波(最高马赫 5.6)下,并同时或单独加入 100 mM 的 硝酸钠氯酸盐(NaClO₄)——火星土壤已知的毒性成分。

“把活酵母暴露在如此强度的冲击波下从未有人做过。” – Riya Dhage,IISc 生物化学系项目助理,首席作者

“最大的技术挑战是将 HISTA 管道布置在活酵母细胞周围,并在最大限度降低交叉污染的前提下回收细胞。” – Purusharth I. Rajyaguru,生物化学系副教授

细胞在极端条件下的韧性

实验结果显示,尽管生长速率明显下降,酵母细胞在冲击波、氯酸盐或两者共同作用下的存活率仍维持在 80–95% 之间,远高于预期。研究团队认为,这种韧性源自酵母细胞在应激时能快速形成 核糖核蛋白 (RNP) 凝聚体——无膜微结构,能在压力下保护并重组 mRNA。

冲击波暴露:诱导细胞形成 应激颗粒(stress granules) 与 P‑body 两种 RNP 凝聚体。

单独氯酸盐:仅形成 P‑body。

缺失凝聚体功能 的酵母株在相同条件下存活率骤降至 20–30%,验证了 RNP 凝聚体的关键作用。

“RNP 凝聚体的出现不仅是酵母对火星式压力的应急防御,也可能成为外星环境下细胞应激的生物标记。” – Dhage

对外星生命与空间生物技术的启示

该研究为印度在外星生命探索领域提供了“可携带”模型生物——酵母。通过解析其在机械与化学双重应激下的 RNA 与蛋白质重组机制,科学家得以窥见更广阔的宇宙生命存活策略。

“我们非常惊讶酵母竟能在火星模拟环境中幸存。” – Rajyaguru(通讯作者) “希望此结果能推动在未来深空探测任务中携带酵母或类似模型的生物。”

研究人员进一步指出,RNP 凝聚体可能成为外星环境下细胞应激的生物指示物,为探测外星生命或评估太空生物系统的耐受性提供实验方法与理论依据。

结语

印度的这项研究强调了酵母在高机械冲击与高毒性化学环境中展现的顽强生命力,为探索火星及更远行星的潜在生存机制提供了重要参考。与此同时,实验技术与跨学科方法的创新,也为未来在极端宇宙环境中设计耐受性强的生物系统奠定了基础。

勇编撰自论文"Ribonucleoprotein (RNP) condensates modulate survival in response to Mars-like stress conditions". PNAS Nexus.2026相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。