宇航员们所在的空间站属于生物圈的范围吗

迄今为止,人类只知道地球上有生命,而且也观测到一些奇妙的生命现象。英国的科学家曾经用热气球采集距离地面20公里高空的大气,结果在其中发现了藻类生物,生物分布的范围和对极端环境的耐受能力可能超过人类的认知。如果一些适应极端环境的生物到达别的星球,可能会影响到人类的观测。

一直以来人类对发射进入太空空间的航天器都严格消毒,而最近俄罗斯的航天专家表示,需要对航天器执行更严格的消毒措施,原因在于国际空间站的一项实验。俄罗斯进驻空间站的宇航员

染有古细菌、孢子细菌和类酵母菌等微生物的棉团放进没有盖子的实验样品盒,再将盒子固定在国际空间站舱壁外表面的实验平台上。在太空中,由于紫外线水平远高于地面,所以棉絮被强紫外线所降解,然而一些微生物却存活了下来。

由于太空高辐射因素的影响,这些微生物的形态等特征和地面上有所不同,而且可以在空间站外侧的太空环境中存在持续两年的时间。所以俄罗斯科学家的专家认为,在发射航天器的时候需要引入更严格的消毒程序,避免将微生物引入其他的天体;同时,人类现在有各种返回式的航天器,比如探索火星、从火星取样返回,也需要警惕这些耐受了太空环境的微生物再次被带回地球,因此对于返回地球的航天器也需要进行更为严格的消毒程序。

而这个问题又带来一个有趣的问题,如果这些细菌有幸地到了一种相对温和的地球之外的环境中,会不会引发生命的起源事件呢?答案自然是有一点点可能,在猎鹰九号发射特斯拉的那次航天活动中,一些科学家就担忧特斯拉跑车坠落火星,并将一些微生物带到火星,进而影响人类对火星的观测。人类一直在探索火星的"生命元素",一旦引入微生物,再被相关的研究所捕捉,那么研究结果就全白瞎了。

但地球生命引发地外天体生命起源事件的可能性也很低,主要是因为地球之外没有像地球生物圈这样的环境。地球生物需要环境的支持,除了满足基本的生存条件,还需要一个较为适宜的充满有机物的环境。在地球生物的诞生中,有两个比较受欢迎的观点,分别是原始汤理论和海底热泉生命系统。这两种假说的相似之处是都有外部持续的能量输入,原始汤理论中是炙热的海水和频繁的闪电,热泉系统则靠热泉输出的热水。

无机物的自由碰撞反应产生了大量的有机物,有机物再次互相影响,最终诞生了生命,早期的生命可能是化能生物形式,除了可以利用无机物氧化供能,也需要摄入其他物质合成有机物,而原始地球的环境满足了生物合成有机物、自我复制的需求。若是地球生物到达一个完全不同的环境,引发生命起源的可能性很低。美国载人登月的时候,在月球上扔了一些纸尿裤,肯定有很多存在于人体内的细菌。然而在月球强烈的光照等因素情况下,并没有导致月球出现生命的迹象。

不过也有科学家认为,那些存在于粪便中的微生物,或许还有一部分仍然存活着,就像俄罗斯的那项生物实验。不过就算是仍然存活着,但是周围没有支持微生物活动的环境,它们就会一直停留在纸尿裤中,无法得到发展,最终仍然会因为强烈的紫外线、剧烈的高温而全部死光。但是若是微生物到达火星的类似于地球的环境中,就有可能引发生物的起源事件,人类已经在火星的古老河床中找到有机物。

在火星南极冰盖之下,还疑似存在着一个高浓度盐水的液态水湖,火星地表之下也可能还有暗流涌动,而且火星的温度环境相对比较适宜,最温暖的时候-20℃左右,而火星地下也还可能存在一些未凝固的岩浆池,火星南极冰盖下的液态水湖下可能就有个这样的东西。类似于地球的环境,有可能导致地球生命在那里扎根。就像一些科学家考虑的那样,向火星输入大量的藻类等生物,可能改造火星的生命,英国在距地面20公里的高空也发现了藻类,说明一些藻类可以耐受低温。

地球生命引发地球之外天体生命起源可能性很低,但也不能完全排除。同时也提示,如果进行航天活动,需要更多地评估风险,尤其是载人航天,宇航员连带着一生的微生物进入太空,而一些微生物也会在这个过程中变异,尽管变成超级致病菌的可能性也很低,但是也还是可能改变地球微生物原有的形态,影响到相应微生物的种群特征。

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