支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。 透過購買訂閱，您將有助於確保未來能夠持續報道關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事。
如果數十億年前發生了一連串的隕石撞擊地球事件，它們是否有可能沉積下基因藍圖，並在地球和另一個星球之間建立起不可磨滅的聯絡？
也許有可能。儘管這個令人困惑的問題仍然沒有答案，但科學家們發現了一個新的線索，表明 DNA 有可能承受從太空進入我們大氣層時遇到的極端高溫和壓力。
在今天發表於 *PLOS ONE* 上的新研究中，一組瑞士和德國科學家報告說，他們在火箭外部的凹槽上點綴了 DNA 片段，以測試遺傳物質在太空中的穩定性。 令人驚訝的是，他們發現其中一些生命的基本組成部分在惡劣的飛行條件下仍然完好無損，並且即使在出入大氣層，進行大約 13 分鐘的太空往返後，仍然可以傳遞遺傳資訊。
主要作者、蘇黎世大學的奧利弗·烏爾裡希表示，這些發現表明，如果 DNA 透過隕石在太空傳播，它可能可以存活下來。 此外，他說，“附著在航天器上的 DNA 有可能汙染其他天體，從而難以確定另一個星球上是否存在生命形式，還是由航天器引入的。”
火箭測試可能不足以代表隕石高速衝入我們大氣層的速度和更高能量，但它確實表明，即使隕石外部被燒焦，隕石某些位置的遺傳物質也可能在比科學家之前意識到的更高的溫度下存活下來併到達地球。 馬薩諸塞理工學院的研究科學家克里斯托弗·卡爾表示，這些發現是“在瞭解 DNA 生存極限的道路上邁出的一步”，他沒有參與這項工作，但稱結果“引人入勝”。 他說，接下來的步驟將是進一步確定最終會殺死 DNA 的溫度和壓力。
為了測試惡劣的再入條件的影響，烏爾裡希的團隊將專門設計的質粒 DNA（一種環狀 DNA 鏈，如果損壞並失去環狀形狀將無法發揮作用）嵌入到飛行器外部的凹槽和螺絲頭的凹陷處。 火箭外部的溫度在升空期間高達 115.4 攝氏度，在再入大氣層期間高達 128.3 攝氏度（相比之下，水在 100 攝氏度沸騰）。 儘管如此，質粒 DNA 仍然存活了下來。
研究人員驚訝地發現，在顯微鏡下 DNA 看起來完好無損。 他們還對一些樣本進行了實驗，以檢視 DNA 在功能上是否仍然能夠傳遞遺傳指令。 該團隊將大腸桿菌暴露於太空旅行的 DNA 中。 如果質粒 DNA 完好無損（事實證明確實如此），大腸桿菌將能夠吸收 DNA，並且該遺傳密碼片段將使細菌對抗生素產生耐藥性。 據烏爾裡希稱，研究人員驚訝地發現 DNA 傳遞了其資訊，大腸桿菌變得耐藥。 卡爾說，這些發現“絕對令人興奮”。
早期的工作已經揭示，某些細菌可以在太空中長期存活，儘管受到強烈的紫外線和宇宙輻射，特別是當它們部分受到生物膜等天然保護劑的保護免受此類有害射線照射時。 儘管這些實驗表明，某些耐寒微生物至少可以在太空中存活 1.5 年，但一直沒有確鑿的證據表明 DNA 也可以在再入過程中存活下來。
事實上，在早期的實驗中，細菌和真菌在嵌入安裝在太空艙外部的岩石樣本中並射入太空後並未存活下來。 烏爾裡希的團隊指出，這些實驗中的死亡是由於 DNA 水平的損害造成的。 烏爾裡希說，這項新工作的不同之處可能在於 DNA 由於其在凹槽或螺絲頭中的位置而獲得了一定的保護。 他說，在早期的實驗中，再入條件具有非常高的速度和溫度，並且來自周圍岩石的保護層可能太薄而無法保護微生物。 事實上，研究人員從未見過 DNA 在再入大氣層後存活下來，儘管一項 研究 確實發現細菌在哥倫比亞號太空梭的再入、解體和撞擊中倖存下來。
質粒 DNA 存活的第一個證據也表明，未來可以考慮將 DNA 測試作為衡量太空計劃中使用的淨化程式有效性的標準。 返回的航天器會定期進行清潔，以保護地球免受意外接觸外星微生物的可能性。
卡爾說，從更大的角度來看，這項新研究“讓我們開始思考我們應該做哪些受控實驗來探索生命的極限以及 DNA 的極限是什麼。”