火星上到底有沒有生命

一位天文學(xué)家接到了一家報(bào)紙編輯的電報(bào),內(nèi)容是:“請(qǐng)用100字電告:火星上是否有生命?”

這位天文學(xué)家回電說:“無(wú)人知道!”并且重復(fù)了50遍。

這件事情,發(fā)生在人類對(duì)宇宙的探索之前。后來,到了1965年7月,美國(guó)宇航局首次成功發(fā)射了“水手4號(hào)”太空探測(cè)器,近距離地飛過了火星,并且向地球發(fā)回了22幀黑白圖像。這些圖像顯示:這顆神秘的星球上布滿了令人恐怖的深坑,并且顯然和月球一樣,是個(gè)完全沒有生命的世界。以后數(shù)年中,“水手6號(hào)”和“水手7號(hào)”也飛過了火星,“水手9號(hào)”對(duì)火星做了環(huán)繞飛行。它們向地球送回了7329幅照片。1976年,“海盜1號(hào)”和“海盜2號(hào)”進(jìn)入了長(zhǎng)期軌道的飛行,在這期間,它們發(fā)回了6萬(wàn)多幅高質(zhì)量的圖像,并且將一些登陸車組件放在火星表面上。

到1998年初,盡管當(dāng)時(shí)人人都熱衷于寫作,但對(duì)“火星上是否有生命”這個(gè)問題的回答,卻依然僅僅可能一直是“無(wú)人知道”。不過,科學(xué)家們手頭上已經(jīng)掌握了更多的資料,并且對(duì)這個(gè)問題形成了一系列見解。

火星的外表雖然傷痕累累,現(xiàn)在卻已經(jīng)有許多科學(xué)家認(rèn)為:火星地表之下,有可能生存著最低級(jí)的、類似細(xì)菌或病毒的微生物有機(jī)體。另一些科學(xué)家雖然感覺到火星上現(xiàn)在根本不存在生命,但并不排斥這樣一種可能:在某個(gè)極為遙遠(yuǎn)的古老時(shí)期,火星可能曾經(jīng)出現(xiàn)過“生物繁盛”的時(shí)代。

這些爭(zhēng)論的范圍不斷擴(kuò)展,其中的一個(gè)關(guān)鍵因素就是:從作為隕石到達(dá)了地球的火星碎片或巖石當(dāng)中,是否找到了一些可能存在過的微生物化石,是否找到了生命過程的化學(xué)證據(jù)。這個(gè)證據(jù),必須連同對(duì)生命過程進(jìn)行的那些肯定性試驗(yàn)結(jié)果,一同被認(rèn)定下來——“海盜號(hào)”登陸車就曾經(jīng)進(jìn)行過此類試驗(yàn)。

探索火星上的生命的故事中,存在著諸多令人困惑的因素,其中包括美國(guó)宇航局發(fā)表的官方結(jié)論:1976年,“海盜號(hào)”對(duì)火星的探測(cè)“沒有發(fā)現(xiàn)任何有說服力的證據(jù),表明火星表面存在著生命”。

但是,吉爾伯特·萊文卻不能接受這個(gè)說法,他是參與“海盜號(hào)”計(jì)劃的主要科學(xué)家之一。他進(jìn)行了“放射性同位素跟蹤釋放”實(shí)驗(yàn),而這個(gè)實(shí)驗(yàn)則顯示出了準(zhǔn)確無(wú)誤的積極讀數(shù)。他當(dāng)時(shí)就想如實(shí)公布這個(gè)結(jié)果,但是,美國(guó)宇航局的同事們卻阻止了他。

1996年,萊文博士對(duì)此評(píng)論說:“他們提出了一些解釋來說明我的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,但那些解釋沒有一個(gè)具有說服力。我相信,今天的火星上存在著生命。”

看來,萊文的同事們之所以阻止他公布自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,是因?yàn)樗脑囼?yàn)與另外一些試驗(yàn)得出的負(fù)面結(jié)果相對(duì)立,而那些試驗(yàn)是一些更年老的同事設(shè)計(jì)的。

“海盜號(hào)”上的質(zhì)譜分光儀并沒有探測(cè)到火星上的任何有機(jī)分子,這個(gè)事實(shí)受到格外的重視。不過,萊文后來證明:這個(gè)探測(cè)器上的質(zhì)譜分光儀的工作電壓嚴(yán)重不足——在一個(gè)標(biāo)本里,它的最小靈敏度是1000萬(wàn)個(gè)生物細(xì)胞,而其他正常儀器的靈敏度卻可以下降到50個(gè)生物細(xì)胞。

1996年8月,美國(guó)宇航局宣布,他們?cè)诰幪?hào)ALH8400的火星隕石中,發(fā)現(xiàn)了微生物化石的明顯遺跡。只是到了這個(gè)時(shí)候,萊文才受到了鼓舞,公布了自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。美國(guó)宇航局公布的證據(jù),有力地支持了萊文本人的觀點(diǎn),即這顆紅色星球上一直存在著生命,盡管那里的環(huán)境極為嚴(yán)酷:“生命比我們所想象的要頑強(qiáng)。在原子反應(yīng)堆內(nèi)部的原子燃料棒里發(fā)現(xiàn)了微生物在完全沒有光線的深海里,也發(fā)現(xiàn)了微生物。”

英國(guó)歐佩恩大學(xué)行星科學(xué)教授柯林·皮靈格也同意這個(gè)觀點(diǎn),他說“我完全相信,火星上的環(huán)境曾一度有利于生命的產(chǎn)生。”他還指出,某些生命形式能夠生存在最不利的環(huán)境中,“有些能夠在零度以下相當(dāng)?shù)偷臏囟戎卸摺Ｓ械脑囼?yàn)證明,在150℃高溫里也有生命形式存在。你還能找到多少比生命更頑強(qiáng)的東西呢?”

火星上冷得可怕,各處的平均溫度為-23℃,有些地區(qū)則一直下降到-137℃。火星上能供生命生存的氣體極為匱乏,例如氮?dú)夂脱鯕狻４送?火星上的氣壓也很低,一個(gè)人若是站在“火星基準(zhǔn)高度”上(所謂“火星基準(zhǔn)高度”,是科學(xué)家一致確定的一個(gè)高度,其作用相當(dāng)于地球上的海平面),他感受到的大氣壓力相當(dāng)于地球上海拔3萬(wàn)米高度上的壓力。在這些低氣壓和低溫之下,火星上即使有水存在,也絕不可能是液態(tài)水。

科學(xué)家們認(rèn)為沒有液態(tài)水,任何地方都不可能萌發(fā)生命。假如這是正確的,那么,火星過去和現(xiàn)在存在著的生命證據(jù)就必然非常明顯地意味著:火星上曾經(jīng)充滿過大量的液太水——我們將看到,有無(wú)可辯駁的證據(jù)能夠證明這一點(diǎn)。火星上的液念水后來消失了,這也無(wú)可置疑。但是,這并不必然意味著任何生命都不能在火星上存活。恰恰相反,最近一些科學(xué)發(fā)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)已經(jīng)表明:生命能夠在任何環(huán)境下繁衍,至少在地球上是如此。

1996年,一些英國(guó)科學(xué)家在太平洋海底4000多米的地方進(jìn)行鉆探,發(fā)現(xiàn)了“一個(gè)欣欣向榮的微生物地下世界……這些細(xì)菌表明:生命能在極端的環(huán)境里存在,那里的壓力是海平面壓力的400倍,而溫度竟高達(dá)170℃”。

研究海底3000多米處的活火山的科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了一些動(dòng)物,它們屬于所謂髭虎魚屬動(dòng)物,聚居在布滿各種細(xì)菌的領(lǐng)地上。而那些細(xì)菌則在從海床上隆起的、沸騰的、富含礦物質(zhì)的地幔柱上繁茂地生長(zhǎng)。這些動(dòng)物通常只有幾毫米長(zhǎng),樣子很像蠕蟲,而在這里,其尺寸畸形發(fā)展成為巨大的怪物,樣子使人聯(lián)想到神話中的蠑螈,那是傳說生活在火里的一種大蟲子或者爬行動(dòng)物。

髭虎魚屬動(dòng)物賴以生存的那些細(xì)菌,其模樣也幾乎同樣古怪。它們不需要陽(yáng)光來提供能量,因?yàn)闆]有陽(yáng)光能夠穿透到這樣的深海下面。但它們卻能利用“從海底冒出來的、接近沸騰的水的熱量”。它們不需要有機(jī)物碎塊作為營(yíng)養(yǎng),而能夠消化“熱海水中的礦物質(zhì)”。這樣的動(dòng)物被動(dòng)物學(xué)家歸入極端變形的“自養(yǎng)生物”類屬,它們吃玄武巖,以氫氣為能量,并且能從二氧化碳中提取碳元素。

科學(xué)家們的報(bào)告聲稱另外一些自養(yǎng)生物被發(fā)現(xiàn)于海底3000米處,那里惟一的熱源是巖石的熱量……在113℃的高溫中能夠發(fā)現(xiàn)這些生物……在酸流中也能發(fā)現(xiàn)這些生物;在苯和環(huán)乙酮等物質(zhì)的有害環(huán)境中,在馬里亞納海溝11000米的深海里,都能夠發(fā)現(xiàn)這些生物。

可以想象,火星上有可能存活著這類生物,它們也許被封閉在了10米厚的永久凍土層當(dāng)中。人們認(rèn)為,火星地表下面存在著這種永久凍土層,它們也許已在火星懸浮的大氣里存在了無(wú)比漫長(zhǎng)的時(shí)期。

在地球上,休眠的微生物被琥珀包裹了數(shù)千萬(wàn)年而保存下來。1995年,美國(guó)加利福尼亞州的科學(xué)家曾經(jīng)成功地使這些微生物復(fù)活,并把它們放在了密封的實(shí)驗(yàn)室里。另外,一些有繁殖能力的微生物有機(jī)體,已經(jīng)從水晶鹽中被分離了出來,它們的年齡超過了兩億年。

在實(shí)驗(yàn)室中,“細(xì)菌孢子被加熱到沸點(diǎn),然后被冷凍到-270℃,這個(gè)溫度范圍只是星際太空間的溫度變化范圍。等溫度條件一好轉(zhuǎn),這些細(xì)菌孢子立即恢復(fù)了生命。”

同樣,有些病毒即使在此類生物組織外面沒有活力,也能夠在細(xì)胞中被激活。在其休眠狀態(tài)下,這些可怕的小生物(其身體比可見光的波長(zhǎng)還短)可以說幾乎是永遠(yuǎn)不死的。經(jīng)過仔細(xì)檢查,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它們都極為復(fù)雜,并具有由1.5x 104個(gè)核苷組成的基因組。

隨著美國(guó)宇航局對(duì)火星的繼續(xù)探索,科學(xué)家們相信,火星和地球之間存在交叉感染的情況是極為可能的。的確,早在人類開始太空飛行時(shí)代的很久以前,可能已經(jīng)發(fā)生過這種交叉感染的情況了。來自火星表面的隕石落到地球上,同樣,有人認(rèn)為因小行星的撞擊而從地球“飛濺山去的”巖石有時(shí)也必定會(huì)到達(dá)火星。

可以想象,地球上的生命孢子本身就有可能是由火星隕石攜帶過來的——反之也是如此,生命孢子也可能被從地球上帶到火星。阿德萊德大學(xué)的保羅·戴維斯教授指出:對(duì)地球上的生命來說,火星并不是一個(gè)特別有利于生存的地方……然而,地球上發(fā)現(xiàn)的一些細(xì)菌物種依然能夠在火星上生存下來……如果生命在以往遙遠(yuǎn)的年代里,曾在火星上牢牢地扎根和發(fā)展,那么,當(dāng)其生存條件逐步惡化的時(shí)候,生命也就有可能逐步地適應(yīng)其更為嚴(yán)酷的環(huán)境。

火星上到底有沒有生命?也許,直到人類的腳印踏上火星之前,它永遠(yuǎn)不會(huì)有一個(gè)明確的答案……

(李淑芳薦自《探索·發(fā)現(xiàn)》)