摘要：当人类雄心勃勃地制定火星殖民计划时，一个根本性问题摆在科学家面前：在这个被称为"红色地狱"的星球上，地球生命能否找到立足之地？最新研究揭示了一个令人震惊的事实——即使是地球上最顽强的生命形式，在火星环境中也只能勉强维持最基本的生存状态。

信息来源：https://www.sciencefocus.com/space/only-earth-creatures-survive-mars

当人类雄心勃勃地制定火星殖民计划时，一个根本性问题摆在科学家面前：在这个被称为"红色地狱"的星球上，地球生命能否找到立足之地？最新研究揭示了一个令人震惊的事实——即使是地球上最顽强的生命形式，在火星环境中也只能勉强维持最基本的生存状态。

火星的生存条件堪称极端。平均表面温度达到零下63摄氏度，即便在夏季的赤道地区，温度也很难超过冰点。大气压力相当于地球海拔35公里高度的水平，远超商用航空器的巡航高度，而这层稀薄的大气几乎全部由二氧化碳组成，氧气含量微乎其微。更为致命的是，火星表面的辐射水平比地球高出400倍，且几乎没有液态水存在，偶尔出现的也只是含盐量极高的细流。

尽管面临如此恶劣的环境，科学家们仍在不懈地寻找能够在火星条件下生存的地球生命。他们的发现既令人惊讶，又让人清醒地认识到生命在宇宙中的脆弱性。

国际空间站上的火星模拟实验

图片来源：科学照片图书馆/NASA/JPL

欧洲航天局在2008年至2016年间开展了一系列开创性实验，将多种地球生物和种子送上国际空间站，在太空环境中模拟火星条件。这些实验为我们理解生命在极端环境中的适应能力提供了宝贵数据。

实验结果显示，缓步动物、某些真菌和细菌能够在模拟的火星环境中存活超过一年。然而，这种"存活"有一个重要前提——这些生物必须处于休眠状态，如孢子或包囊形式。在这种状态下，它们的新陈代谢几乎完全停止，类似于深度冬眠。

更令人鼓舞的发现来自于地衣和藻类的表现。在部分屏蔽辐射的条件下，这些生物不仅能够存活，还能展现出一定程度的代谢活性。这一发现暗示，如果这些生物能够在火星土壤中找到庇护所，或者藏身于岩石裂缝中，它们可能具备在火星表面维持基本生命活动的潜力。

地衣作为真菌和藻类的共生体，展现出了特殊的环境适应能力。它们能够在极度干燥、低温和高辐射的环境中保持活性，这种特性使它们成为火星生存研究的重点对象。一些地衣种类甚至能够利用矿物质作为营养来源，这种能力在资源匮乏的火星环境中显得尤为珍贵。

沙漠苔藓的火星适应性突破

2024年，中国研究人员在火星生物学领域取得了重要突破。他们发现一种名为齿肋赤藓的沙漠苔藓具备了在火星条件下生存的能力。这种生长在地球极端干旱环境中的植物，在模拟火星环境的实验中展现出了惊人的恢复能力。

火星的平均表面温度为-63°C（-81°F），大气压相当于地球在35公里（近115,000英尺）高度的压力，辐射水平比地球高400倍。

实验显示，齿肋赤藓在模拟火星条件下暴露一周后，不仅能够存活，还能恢复到正常生长状态。这一发现令科学界兴奋不已，因为它代表了多细胞植物在火星环境中生存的可能性。然而，深入研究发现，虽然苔藓能够"承受"火星环境，但这与真正的"繁荣生长"相距甚远。

研究人员无法找到证据证明齿肋赤藓在火星环境中具有代谢活性，比如产生氧气。这意味着虽然植物能够在极端条件下维持细胞结构的完整性，但无法进行正常的光合作用或生长活动。这种状态更像是一种"假死"状态，植物暂停了所有生命活动以度过危险期。

这一发现凸显了火星环境对生命的严峻挑战。即使是经过数百万年进化、适应了地球极端环境的生物，在火星上也只能勉强维持最基本的生存状态。

高氯酸盐：火星土壤中的隐形杀手

然而，真实的火星环境比实验室模拟的条件更加严酷。火星土壤中含有大量高氯酸盐，这种强氧化剂对细胞具有剧毒性，能够造成DNA损伤。更糟糕的是，当高氯酸盐暴露在火星表面的紫外线辐射下时，其反应性会进一步增强，对生命构成更大威胁。

值得注意的是，中国研究人员在齿肋赤藓实验中并未在模拟环境中加入高氯酸盐。如果加入这种化学物质，苔藓很可能会立即死亡。这一遗漏凸显了实验室条件与真实火星环境之间的巨大差距。

尽管存在这样的化学威胁，科学家们仍然发现了一些希望的曙光。某些真菌物种表现出了对高氯酸盐的抗性，更令人惊讶的是，少数细菌种类甚至能够将高氯酸盐作为能量来源，并将其分解为无害的副产物。这些发现为未来的火星生物改造技术提供了重要线索。

然而，这些具有特殊能力的微生物同样需要水分和相对温暖的环境才能生存和繁殖，而这些条件在火星上几乎不存在。这再次证明了火星环境对生命的极端挑战性。

从更广阔的视角来看，火星几乎集合了地球上所有已知的生物保存和灭菌方法。极低温冷冻、脱水干燥、紫外线杀菌、高盐腌制、真空或惰性气体环境——这些人类用来杀死细菌和真菌、防止生物生长的方法，在火星上同时存在。正如研究人员所言，如果我们想要彻底灭菌一个星球，也很难做得比火星更彻底。

这些研究结果对人类的火星探索计划具有重要意义。它们提醒我们，火星殖民不仅需要先进的技术和充足的资源，更需要对生命在极端环境中的脆弱性有清醒的认识。同时，这些发现也为寻找火星生命提供了新的思路——如果地球上最顽强的生物都难以在火星表面繁荣生长，那么任何可能存在的火星原生生命可能都隐藏在地下深处，远离表面的极端环境。

来源：人工智能学家