碰巧的是,柏林工業大學的天體生物學家德克·舒爾茨-馬庫赫(Dirk Schulze-Makuch)就有如此“幸運”。2015年初,他準備前往阿塔卡馬沙漠實地考察,試圖搜尋極端干燥環境中的生命。(在地球上,比阿塔卡馬沙漠更干燥的地區只有南極干谷。)到了3月份,阿塔卡馬沙漠下了一場反常的暴雨。“你得花幾個月時間提前準備,然后,我的天,那里下雨了。”舒爾茨-馬庫赫說。
阿塔卡馬沙漠是地球上最像火星的地區之一。
不過,這也有好的一面。這場暴雨讓舒爾茨-馬庫赫的研究團隊有了一個特殊的機會,他們得以研究當阿塔卡馬沙漠最干旱的地區迎來難得一遇的雨水時,那里會發生什么。在這場罕見的暴雨過后,阿塔卡馬沙漠較為濕潤的地區出現了一片壯觀的花田,但最干燥的地區依舊寸草不生,放眼望去,除了泥土和巖石,一無所有。“那很難描述,它就像一顆不同的星球,可以說是毫無生機。”舒爾茨-馬庫赫說。
其實也不盡然。他的研究團隊發現,即使在最干旱的地區,暴雨過后也有微生物蓬勃生長。當該團隊2016年和2017年兩次重返時,他們發現,微生物數量減少了,但看上去依然活躍。
在此之前,科學家已經在阿塔卡馬沙漠發現過微生物的DNA。有幾次,他們甚至從那里取回微生物樣本,放在培養皿中進行培殖。不過,科學家沒有搞清楚這些微生物究竟是阿塔卡馬沙漠的永久居民,還是乘著沙漠陣風而來的匆匆過客。“問題在于,這些生物是到了這里就死亡了,還是成功等到雨水生存了下來。”馬德里天體生物學中心的研究員阿曼多·阿蘇亞-布斯托斯(Armando Azua-Bustos)說。新的研究論文堅信,它們能夠在沙漠土壤中生存。
(舒爾茨-馬庫赫團隊聚焦的是生活在沙漠土壤中的微生物,即從地表往下約30厘米。在此之外,鹽巖往下更深的地方還生活著其他微生物,它們可以吸收深層土壤中的少量水分。舒爾茨-馬庫赫團隊研究的微生物不大可能接觸到這些更深處的水源。)
研究人員在阿塔卡馬沙漠采樣。
為了證明這些微生物真的可以存活下來,舒爾茨-馬庫赫團隊使用了一整套方法。“他們真的是無所不用其極。”亞利桑那大學的土壤科學家茱莉婭·尼爾森(Julia Neilson)說。例如,普通的DNA測序可能混入死亡細胞。于是,該團隊專門挑出了完整的活細胞,單獨對它們的DNA進行了測序。此外,他們還搜尋了生命活躍的證據,包括:酶,細胞中被譽為“能量貨幣”的ATP分子,DNA復制,以及會在細胞活躍時出現的其他分子。在2015年進行的研究中,他們找到了所有這些證據。