近日在類似早期火星環境的火山湖中發現的非凡微生物的報導，引發了科學家們的許多遐想。在周五發表於《天文學與空間科學前沿》上的一篇文章中，來自美國科羅拉大學博爾德分校的第一作者、研究生Justin L. Wang 詳細介紹了他們的最新發現。

波阿斯火山的Laguna Caliente 湖（圖自：Justin Wang）

SCI Tech Daily 指出，某些“專業”的微生物，能夠在類似於火星早期歷史的條件下生存，表明其具有相當寬泛的適應能力。

這項研究實地走訪了哥斯達黎加的波阿斯火山地帶，那裡的熱液火山口湖，絕對是地球上最惡劣的棲息地之一。

水體本身俱有超強的酸性、裡面充斥著有毒金屬元素、且溫度範圍從“相對舒適”到“有些沸騰”。

此外這裡經常遭遇“潛水噴發”，可能導致蒸汽、灰燼、乃至岩石的突然爆炸。

火山湖中主要生活著一類噬極噬酸的細菌（圖自：Justin Wang）

儘管地球上的大多數生命形式都不待見如此惡劣的環境，但充滿熱液的火山湖，很可能就是“夢開始的地方”。

在這項研究的基礎上，我們不禁開始暢想地外是否也有如此能夠在惡劣環境下生存的生命形式—— 比如我們的鄰居—— 火星。

在這個極端的火山湖中，研究團隊的一個主要主要發現是，即便只檢出了少數幾種微生物，但它們可能有多種生存方式。

其相信這些微生物可在火山爆發時的湖邊生存，因而擁有相對廣泛的基因陣列就顯得更加有用。

現場調查作業（圖自：Justin Wang）

這項跨學科合作，是對2013 年之前的相關工作的一個延續。不過當時，研究人員只在火山湖中發現了其中一種嗜酸菌屬微生物。

不過所料的是，這種細菌常見於酸性礦山排水和熱液系統中，且已知它們具有適應不同環境的多組基因。

之後幾年，這裡發生了一系列的火山噴發事件，於是研究團隊也在2017 年重返現場考察，旨在了解微生物的多樣性是否發生了變化、以及更全面地研究其生化過程。

最新工作表明，熱液系統中的微生物多樣性確實有所增加，但火山湖中依然由嗜酸性細菌占主導地位。

研究配圖1：2013 ~ 2017 年間的野外記錄（來自：Frontiersin）

通過對湖泊樣本中生物體的DNA 進行測序，研究團隊證實這些細菌具有多種生化能力，可助其耐受極端和動態的條件。

其中包括使用硫、鐵、砷、碳固定（如植物）、簡單/ 複雜的糖、生物塑料顆粒（微生物可以在壓力或飢餓期間產生，並用作能量和碳儲備）作為能量的產生途徑。

Justin Wang 補充道，儘管預期會發現許多有趣的基因，但鑑於火山湖本身的生物多樣性就偏低，他們還是相當驚訝於有如此奇妙的發現。

研究配圖4：火山湖細菌宏基因組樣本的PHB 循環示例（酶以綠字顯示）

考慮到火星和地球在許多方面都存在著較高的相似性，熱液系統或在兩顆星球的生命進化與維持上（包括提供熱量、水、以及能量），都扮演了相當重要的角色。

此前許多在火星上尋找生命的研究，多將注意力放在了河床或河流三角洲上。但新研究的建議是，我們不妨更多地去關注此前出現過熱液的地方（或在火星上存在了數十億年）。