若土卫六存在生命：细胞膜将与地球生命完全不同

发表于 5年以前 | 总阅读数：750 次

众所周知，细胞膜对生命至关重要，因为它们可以将有害物质阻挡在外，以此保护细胞内部的完整性。与此同时，细胞膜还允许细胞所需的营养物质进入，并将废物排出。地球生命的细胞膜结构外侧呈极性（可以与水很好地相互作用，水是一种极性溶剂），内侧则呈非极性。一般认为，在地球早期的环境条件下，最初的细胞膜可以自我组装。

在土卫六上，情况完全不同。这里的温度非常低，可以达到约摄氏零下180度，地表附近没有液态水，也没有游离氧。但是，土卫六表面具有由甲烷和乙烷组成的湖泊，而这些碳氢化合物是非极性的。许多科学家据此提出，与地球相比，土卫六上如果存在细胞生命，那么其细胞膜极性与地球生命是相反的，即外侧呈非极性，可以与作为溶剂的甲烷相互作用，而内侧则恰恰相反。在一篇引人关注的论文中，来自美国康奈尔大学的詹姆斯·史蒂文森（James Stevenson）及合著者提出，“azotosome”可能是土卫六生命的细胞膜。这是一种假想的膜结构，不像地球生命的细胞膜那样含有磷和氧，却含有氮。

在这项研究的基础上，桑德斯罗姆和拉姆利用计算机模型进行模拟，以确定这些“极性倒置”的膜是否能够在土卫六的环境条件下自我组装。答案是否定的。而且，azotosome并不稳定，对生命而言这似乎是个坏消息。

不过，根据研究作者的说法，由于土卫六的极端低温，生物大分子将无法移动。如果土卫六上存在某种生命形式，那它们将需要依靠小分子的缓慢扩散，而任何薄膜结构都会阻碍这种扩散，也会阻碍废物向相反方向的转移。因此，研究作者推测，土卫六上的任何潜在生命可能根本不需要膜。

有科学家对此表示怀疑，认为细胞膜的存在对于维持细胞内外的不平衡仍然至关重要。没有细胞膜，就不能阻止宝贵的有机分子向周围环境流失。无论是在土卫六上，还是在其他任何星球，生命可能都需要维持其最小单位——细胞——的完整。不过，在土卫六这样的奇异环境中，我们不得不对地球上认为是常识的假设提出质疑。当然，和其他问题一样，获得答案的最好方法就是向土卫六派遣飞行器，比如美国国家航空航天局的“蜻蜓”（Dragonfly）任务，对这个充满甲烷的星球进行近距离探测。

“蜻蜓”飞行器

美国国家航空航天局（NASA）将于2026年发射“蜻蜓”飞行器，到达土卫六前，它需要历经8年的漫长飞行。根据计划，该飞行器将在土卫六服役两年半，期间进行约20次飞行任务，航程长达180公里。据报道，“蜻蜓”能够飞到500米高空，还能与环绕土卫六运行的“卡西尼”号探测器相互配合，并与地球直接通信。

NASA的科学家认为，土卫六可能存在生命形成所需的液态水、有机物和光照能量等环境条件，并且在火山口附近区域的条件最好，最可能存在生命。因此，“蜻蜓”飞行器将在名为“塞尔克”的火山口附近着陆，并进行巡航探测。（任天）