采樣地點(diǎn)（圖自：Elisse Magnuson）

SCI Tech Daily 指出，加拿大高北極地區(qū)的永久凍土，其環(huán)境與火星上的某些地方十分相似。

正因如此，如果你想要更好地了解火星上曾經(jīng)、或可能仍然存在的生命類型，這里就是個(gè)非常值得借鑒的地方。

(資料圖片僅供參考)

在極度艱難的條件下開展了廣泛的搜索后，麥吉爾大學(xué)的科學(xué)家們，發(fā)現(xiàn)了以前從未發(fā)現(xiàn)過的微生物。

此外研究團(tuán)隊(duì)還通過使用尖端的基因組技術(shù)，來深入了解了它們的新陳代謝。

研究配圖 - 1：MAG / SAG 的分類多樣性和新穎性

在《ISME Journal》期刊上發(fā)表的一篇論文中，研究人員首次見到了生活在加拿大高北極地區(qū)的獨(dú)特微生物群落。

在與火星類似的條件下，這些微生物仍可通過攝入和呼吸簡單的無機(jī)化合物（如甲烷、硫酸鹽、硫化物、二氧化碳、以及一氧化碳）來維持生存。

這一發(fā)現(xiàn)是如此引人注目，以至于歐洲宇航局（ESA）也選用了這里的表層沉積物樣本，來對即將用于 ExoMars 火星生命探索任務(wù)的設(shè)備展開測試。

研究配圖 - 2：Lost Hammer Spring 泉水沉積物中表達(dá)的關(guān)鍵代謝基因

位于加拿大北極高地 Nunavut 的失落錘泉，是迄今發(fā)現(xiàn)的最咸和最冷的陸地泉水之一。

在穿過了 600 米（2000 英尺）的永久凍土并到達(dá)地面后，這里的泉水鹽度達(dá)到了 24% 左右。

同時(shí)這里常年處于零度以下（約 -5℃ / 23℉），且?guī)缀醪缓鯕猓ㄈ芙庋?< 1 ppm）。

研究配圖 - 3：高質(zhì)量 MAG 和中等質(zhì)量 SAG 中的代謝潛力和基因表達(dá)

極高的鹽濃度，使得這里在零度以下也能夠維持液態(tài)水的存在 —— 而在火星上的某些地區(qū)，也有被觀察到廣泛分布的沉積巖和潛在的冷鹽泉。

即使之前已有研究揭示在這種環(huán)境中存在微生物的證據(jù)，但本文也是為數(shù)不多的發(fā)現(xiàn)微生物存活且活躍的研究之一。

為深入了解火星上可能存在的生命形式，研究人員使用了最先進(jìn)的基因組工具和單細(xì)胞微生物學(xué)方法，來識別和表征這處依然活躍的微生物群落。

研究配圖 - 4：MAGs / SAGs 和 JGI 分類的 unbinned 基因的相對表達(dá)百分比

由麥吉爾大學(xué)自然資源科學(xué)系的 Lyle Whyte 帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)指出 —— 找到微生物，并對其 DNA / mRNA 進(jìn)行測序，并不是一件容易的事情。

在實(shí)驗(yàn)室研究生、研究一作 Elisse Magnuson 解釋稱：“在得以成功檢出活躍的微生物群落之前，我們已經(jīng)花了幾年時(shí)間來處理沉積物”。

環(huán)境的咸味會(huì)干擾微生物的提取、分離和測序，但當(dāng)它們找到活躍的微生物群落的證據(jù)時(shí)，大家還是對這番體驗(yàn)感到極度滿意。

研究配圖 - 5：ANME-1 SAG 的代謝重建

在重建了基因組的大約 110 種微生物中，大部分都前所未見，研究團(tuán)隊(duì)借此確定了這些微生物是如何在這種極端且獨(dú)特的環(huán)境中生存并繁衍的。

比如通過 mRNA 測序，研究人員得以識別基因組中的活躍基因，并從本質(zhì)上分辨出那些在極端鹽泉環(huán)境中活躍代謝的非同尋常的微生物。

其特點(diǎn)是不依賴于有機(jī)物質(zhì)或氧氣來生存，反而通過攝入或呼吸簡單的無機(jī)化合物 —— 例如甲烷、硫化物、硫酸鹽、一氧化碳、以及二氧化碳。

所有這些都有在火星上被發(fā)現(xiàn)，且它們能夠固定大氣中的二氧化碳和氮?dú)?，這些都讓它們高度適應(yīng)極端環(huán)境中的生存和繁衍。

研究配圖 - 6：假想中的火星甲烷循環(huán)模型

下一步，研究人員打算培養(yǎng)并進(jìn)一步對這個(gè)奇異的微生物生態(tài)系統(tǒng)中最豐富和最活躍的成員進(jìn)行表征，以更好地了解它們?nèi)绾文軌蛟谶@個(gè)地方煥發(fā)生機(jī)。

最終研究人員希望，這能夠反過來幫助 NASA 好奇號火星車，解釋最近從火星蓋爾隕坑上探測到的神秘硫 / 碳同位素。