前言

我們常常說生命是一個奇蹟，即便是以現代科學的眼光看待生命的誕生，也依舊讓人感到驚訝，形態各異的氨基酸是如何在多次相互碰撞中組成蛋白質的，這些蛋白質又是如何獲得自我複製能力的？

這兩個問題之間依舊是科學界中的未解之謎，科學家們無法理解和復現生命的誕生過程。而人類之所以一直努力研究生命的起源，除了想要解決“我從哪裡來”這個終極問題外，同樣也想借此瞭解宇宙中存在地外生命的可能性。

為了解決這個問題的答案，有些科學家打算反其道而行之，那就是透過探索極端環境中是否有可能存在生命，這些生命是以何種形式生存的，以此反證在地球之外存在生命的機率並不低。

如果地外有存在生命的可能，這個答案本身就可以印證生命的誕生並不是個例，“我從哪裡來”這個終極問題自然也就迎刃而解了。

生命的誕生本身就是一個奇蹟，而能在個各種極端環境中生存的生命更是在一連串的奇蹟中產生的。

而此前任誰也想不到，在南極數千米的冰層之下竟然會存在液態湖，而這個液態湖中竟然還有活體微生物的存在，這一發現再次重新整理人類對生命的認知，大大提升了地外生命存在的可能性。

歷史的盲盒——冰下湖

南極在大多數人的印象中，只有無窮無盡的冰和雪，液態水是不可能在其中存在的，甚至南極表面的水汽含量都十分接近於零，因為這些水汽都被凍成了冰。所以南極的表面不僅酷寒而且還很乾燥，在南極建立的科考站經常會發生火災意外。

不僅僅是南極大陸表面沒有液態水，在南極大陸的沿岸，有大面積海域被完全冰封起來，從南極陸地到冰與海的交匯處之間，起碼有數百公里的冰層，這些冰層厚度往往達到上千米，甚至都可以將其當做是南極大陸的一部分了。

在這樣的前提下，南極大陸中沒有液態水，一度是科學家們的共識。但是隨著科考站的深入研究，科學家竟然發現，在南極大陸中心地帶的冰層之下，零星分佈著一些液態湖泊。

這些湖泊看上去就像是水杯中的泡泡一樣存在於冰層之下，大多數冰下湖與冰層表面之間的距離能夠達到數千米。冰下湖之所以沒有結凍成冰，就是因為厚厚的冰層阻隔了湖水熱量的散播，而且冰層強大的高壓也為冰湖提供了些許熱量。

在發現這些冰湖後，科學家們迅速展開研究和調查，他們認為這些冰下湖都是在南極洲冰封之前就已經儲存在南極大陸，在冰封之後，因為沒能迅速凍結，所以才會一直以液態水的形式儲存在南極冰層之下。

對於科學家們來說，這些冰湖就像是一個個從遠古時代就打包好，直到現在都還沒有拆封的歷史禮物。它就像是歷史的盲盒，裡面包含著遠古時期的相關資訊，和地質演變的關鍵資料，甚至有可能從中找到史前的生物。

當然如果無法從湖水中取出樣本進行研究，冰下湖中實際有什麼都只能是猜測而已。但數千米的冰層並不是隨便就能穿透的，為了減少開採的難度，科學家們四處尋找，終於找到一些地理海拔比較高，距離冰面比較近的冰下湖。

其中最為著名的三個冰下湖鑽探點分別是英國研究的埃爾斯沃斯湖、美國研究的惠蘭斯湖還有俄羅斯的沃斯托克湖。

南極沿岸冰架的鑽探

即便是這些海拔比較高的冰下湖，冰層深度也高達兩千米以上，這意味著從這些湖面上鑽探需要大量的人力物力還有時間做準備。

在準備鑽探冰下湖的期間，科學家們還前往了南極大陸邊緣冰架進行鑽探，邊緣冰架實際上就是南極邊緣那被凍結的海洋，因為邊緣溫度下降，這邊的冰架厚度要遠小於冰下湖，在邊緣冰架下的是還未凍結的海洋，換言之就是南極沿海的深海處。

之所以在鑽探冰下湖的同時鑽探冰架，一方面是需要為冰下湖的探索尋找一個對照組，另一方面也是為了研究冰下湖與海洋環境是否有物質交流的可能。

在冰架鑽探的深度只有890米，雖然數百米的冰層仍然很誇張，但鑽探從來都是越深越難，不到千米的厚度實際並不算困難，所以沒多久就鑽探成功了。

鑽探的結果讓科學家們很是震驚，因為冰架下方雖然與海洋是聯通著的，但畢竟是近千米的深海，而且在冰層的覆蓋下，常年都沒有陽光，但卻依舊充滿了浮游生物和海葵等軟體動物。

沒有陽光的地方自然就不會有植物或能進行光合作用的微生物，而所有生命的基本屬性之一就是必須要獲得能量的補充以維持生命體的穩定，換言之，他們必須找到其他的能量來源。

在地球上所有的能量來源其實可以簡單分為三種，一種是太陽能，另一種則是地熱能，還有一種是隻有人類能夠使用擁有很高技術門檻的核能。

對於自然界生物來說，利用太陽能是最主要的生存方式，因為太陽的能量最多最容易獲取，透過植物將其轉化為有機物，其他生物則從植物中攝取這些有機物，就能源源不斷的獲得能量維持生命。

還有一種方法是利用地熱能，岩漿、溫泉這些是地熱的典型散發方式，許多厭氧菌可以利用化學合成作用獲取能量，而在散發地熱的環境周圍，由於其溫度較高，能催化反應形成更多的化學合成原料，比如氨氣。

而微生物作為生態系統的最底層原料，有它的存在，自然就能供養海葵等以浮游微生物為食的動物。所以在深海中，即便沒有陽光的照射，也依舊會有生命在其中生存。

除此之外，海底生物還可以從海洋的沉積有機物中獲取營養，而南極冰架下的海底環境雖然被冰蓋遮擋沒有任何陽光，但它依舊是與海洋相連，同樣有機會從海洋中獲得有機物，所以冰架下有生命存在並不是什麼值得意外的事情。

意外的是，在這次鑽探實驗中，科學家還發現了其它未知的生物群落，科學家無法確認其種類，但它們的能量獲取方式與上述海底生物大體相似。

惠蘭斯冰下湖的生命發現

冰下湖的環境與南極邊緣冰架下的海洋環境相似但不同，最大的不同之處就在於冰下湖的環境十分有可能是與地球完全隔絕開來的。

在人類的積極鑽探研究中，終於用鑽頭打通了冰下湖與冰面之間2.41公里的冰蓋。打通冰蓋後為了確保採集的樣本和冰下湖原本的環境不受汙染，科學家們想了很多辦法。

其中最大的擔憂就是鑽頭上攜帶的微生物會汙染湖水，因此科學家們將每一個探頭都儘量消毒，但為了在寒冷中保持效能，鑽頭本身都沾有大量的煤油，所以並不能做到絕對的無菌。

美國的沃斯托克湖和俄羅斯的沃斯托克湖也正是因為這個原因才暫停了冰下湖的樣本採集工作。

最後科學家們想到的辦法是，當即將鑽到冰面時，就停下鑽頭，使用更加穩妥的辦法採取樣本，比如使用小型的高溫炸藥，炸開最後一點冰層，然後再收集樣本，但這個方法依舊無法保證絕對的無菌狀態。

後來英國鑽探的惠蘭思冰下湖就成功採集到了樣本。雖然採集的過程中仍舊無法做到零汙染，但採集到的樣本依舊具備極高的研究價值。

在這份樣本中，科學家們驚訝地發現了生命的存在，在冰下湖樣本中，他們發現了古生菌，這是一種與地球上所有的細菌都不同種類，平時只會以化石形式存在的細菌微生物。

在微生物中，真菌、細菌、古生菌是三個並列的種類劃分，而古生菌更加接近於40億年前的最初生命形式。

在冰下湖中發現的古生菌因為其特殊結構，所以可以排除是採集時被汙染留下的。而這種古生菌本身也是一種厭氧菌，經過研究，它主要以氨氣作為能源來源，吸收氨氣生成甲烷天然氣等反應物，從中獲取生存必須的養分，而氨氣主要由地質活動生成並滲透到地面上。

除此之外，冰下湖中發現的古生菌還演化出了特殊的細胞膜和蛋白質結構，含有大量的防凍分子，這使得它能在低溫環境中長期生存。

如果冰下湖是絕對封閉的，那麼這就證明了，生命是可以在一個低溫且封閉的環境中生存的。當然現在還無法確定冰下湖的全部狀況，冰下湖有可能與地下水系統相連，如果這樣的話，冰下湖的生命和能源來源都有可能是來自外界，生存難度也直線下降。

極端環境生命與地外生命的探索

在浩瀚的宇宙中當然也可能存在能量體生命、矽基生命甚至恆星生命。但這些特殊形式的生命體目前只能存在於想象之中，我們找不到這些生命體存在的合理解釋。

為了提升找到地外生命的成功率，所以我們的側重點就必須按照地球生命的藍本尋找，畢竟直到現在，我們只知道地球碳基生命這樣一個生命形式。

所以探索地外生命的其中一項主要工作就是研究地球生命的能力極限，根據生命的極限能力劃分尋找的範圍，以提升尋找到速度。

比如我們知道地球所有的碳基生命都無法在150攝氏度以上的環境中生存，因為蛋白質會在如此高溫之下發生性質變化。所以我們就不需要在恆星上或者距離恆星太近的行星上尋找生命，這一個標準就能篩選掉絕大多數的天體。

目前為止，這個生命存在範圍的標準，主要就依靠極端環境中生命體的情況進行劃分。在冰下湖古生菌被找到後，科學家們認為地表溫度在零下100度以上的星球依舊存在著誕生生命的可能。

這一發現甚至讓恆星的生命宜居帶變大了不少，這會讓超級地球的數量進一步變多，找到地外生命的可能性變得更大了。

結語

生命的頑強之處能超出所有人的想象，也許正是因為如此強大的生命力，地球生命才能在一次次物種大滅絕事件中存活下來吧。

既然生命能夠在地球上活得如此強大，那麼在宇宙中生命出現並延續的可能性並不會太小，相信當人類有能力更加清晰地觀測宇宙時，我們會看到一個生機勃勃的世界。