[论文解读] New biology of red rain extremophiles prove cometary panspermia

G. Louis, Awanish Kumar|arXiv (Cornell University)|Dec 29, 2003

Planetary Science and Exploration参考文献 42被引用 7

一句话总结

本文提出，印度喀拉拉邦的红色暴雨是由来自彗星源的地外极端微生物引起的，识别出一种独特的超嗜热微生物，其通过多分裂方式繁殖且无DNA。这些生物可在300°C下生存，代谢多种化合物，其红色孢子被证实为休眠阶段，支持了一种具有替代遗传机制的新生命域，以及彗星胚种论作为其可能起源。

ABSTRACT

This paper reports the extraordinary biology of the microorganisms from the mysterious red rain of Kerala, India. These chemosynthetic organisms grow optimally at an extreme high temperature of 300 degrees C in hydrothermal conditions and can metabolize inorganic and organic compounds including hydrocarbons. Stages found in their life cycle show reproduction by a special multiple fission process and the red cells found in the red rain are identified as the resting spores of these microbes. While these extreme hyperthermophiles contain proteins, our study shows the absence of DNA in these organisms, indicating a new primitive domain of life with alternate thermostable genetics. This new biology proves our earlier hypothesis that these microbes are of extraterrestrial origin and also supports our earlier argument that the mysterious red rain of Kerala is due to the cometary delivery of the red spores into the stratosphere above Kerala.

研究动机与目标

• 调查在印度喀拉拉邦观测到的神秘红色暴雨的生物学起源。
• 确定雨水中红色颗粒是否为微生物性质，并具备极端环境适应能力。
• 评估这些微生物是否代表一种具有替代遗传机制的新生命域。
• 评估这些生物起源于彗星物质并被输送至地球的假说。

提出的方法

• 在高温热液条件下对红色暴雨样本中的微生物进行分离与培养。
• 利用无机物和有机物（包括碳氢化合物）作为底物，分析其代谢活性。
• 通过显微观察生命周期阶段，以识别其繁殖机制。
• 通过生化与结构分析，检测生物体内是否存在DNA。
• 通过形态学与发育特征分析，确认红色细胞为休眠孢子。
• 将这些生物的极端嗜热特性与地外起源（特别是彗星胚种论）相关联。

实验结果

研究问题

• RQ1 喀拉拉邦暴雨中的红色颗粒是否由具有独特生物学特性的活体微生物组成？
• RQ2 这些微生物在极端热液条件下（特别是300°C）是否表现出代谢活性？
• RQ3 这些生物体内无DNA的现象是否表明存在一种新型遗传系统或新生命域？
• RQ4 这些生物的生活周期是否可通过多分裂繁殖过程加以解释？
• RQ5 这些极端微生物存在于大气层中是否与彗星输送及胚种论一致？

主要发现

• 分离出的微生物在300°C时生长最佳，表明其具有极端超嗜热适应性。
• 这些生物在热液条件下可代谢无机物和有机物（包括碳氢化合物）。
• 繁殖通过一种独特的多分裂过程进行，而非二分裂或出芽。
• 雨水中观察到的红色细胞被确认为这些微生物的休眠孢子，作为生存阶段。
• 关键的是，这些生物体内未检测到DNA，表明其具有替代的耐热遗传系统。
• 生物学与环境证据支持这些微生物具有地外起源，并通过彗星胚种论被输送至地球。