土卫六是土星最大的卫星，是一个奇怪的外星世界。它被液态甲烷的河流和湖泊、冰冷的巨石和烟尘状的“沙子”沙丘所覆盖，长期以来一直让科学家着迷，并引发了人们对月球厚厚、朦胧的大气层下是否可能潜伏着生命形式的猜测。

由安大略大学生态学和进化生物学系的 Antonin Affholder 和哈佛大学地球与行星科学系的 Peter Higgins 共同领导的一个国际研究团队着手开发一个现实的情景，即如果土卫六上的生命确实存在，它可能是什么样子，它最有可能出现在哪里以及可能存在多少。

“在我们的研究中，我们关注的是与其他冰冷卫星相比，土卫六的独特之处：它丰富的有机成分，”博士后研究助理 Affholder 说。

使用生物能量建模，该团队发现土卫六的地下海洋估计深达约 300 英里，可能支持消耗有机物质的生命形式。他们的研究发表在《行星科学杂志》（The Planetary Science Journal）上，得出的结论是，虽然土卫六可能拥有简单的微观生命，但它总体上可能只能支持几磅的生物质。

土卫六通常被描述为“表面像地球，内部像海洋世界”，是美国宇航局 （NASA） 的蜻蜓任务未来探索的目标。虽然根据月球丰富的有机化学成分，人们对可能在土卫六上产生生物体的可能情况进行了大量推测，但之前的估计受到了 Affholder 认为过于简单化的方法的影响。

“有一种感觉是，因为 Titan 拥有如此丰富的有机物，所以不乏可以维持生命的食物来源，”Affholder 说。“我们指出，并非所有这些有机分子都可以构成食物来源，海洋真的很大，而且海洋和所有这些有机物所在的表面之间的交换有限，因此我们主张采用更细致入微的方法。”

研究的核心在于一种“返璞归真”的方法，它试图为土卫六上的生命提出一个合理的设想，该设想假设了所有生物代谢过程中最简单、最引人注目的过程之一：发酵。发酵对于地球人来说很熟悉，因为它用于制作酸面包、酿造啤酒以及——不太理想的——它在破坏被遗忘的剩菜方面的作用，发酵只需要有机分子，而不需要氧气等“氧化剂”，这是其他代谢过程（如呼吸）的关键要求。

“发酵可能在地球生命历史的早期就进化起来了，不需要我们打开任何通往泰坦上可能发生也可能没有发生的未知或推测机制的大门，”Affholder 说，并补充说地球上的生命可能最初以地球形成时遗留下来的有机分子为食。

“我们问，土卫六上是否存在类似的微生物？”阿夫霍尔德说。“如果是这样，那么土卫六的地下海洋有什么潜力让生物圈以土卫六大气中合成的看似庞大的非生物有机分子库存为食，这些有机分子在其表面积累并存在于核心中？”

研究人员特别关注一种有机分子甘氨酸，它是所有已知氨基酸中最简单的。

“我们知道甘氨酸在太阳系中任何类型的原始物质中都相对丰富，”Affholder 说。“当你观察小行星、彗星、像我们太阳系这样的恒星和行星形成的粒子云和气体时，我们几乎在所有这些地方都发现了甘氨酸或其前体。”

然而，计算机模拟显示，Titan 的有机材料中只有一小部分可能适合微生物食用。Titan 海洋中消耗甘氨酸的微生物将取决于通过厚厚的冰壳从表面稳定供应氨基酸。同一团队之前的工作表明，撞击冰层的陨石会留下液态水的“融池”，然后这些液态水穿过冰沉，将表面物质输送到海洋中。

“我们的新研究表明，这种供应可能只够维持非常小的微生物种群，这些微生物的总重量最多只有几公斤——相当于一只小型狗的质量，”Affholder 说。“如此微小的生物圈在土卫六的整个浩瀚海洋中平均每升水不到一个细胞。”

该团队建议，对于未来的土卫六任务，找到生命的几率——如果它确实存在的话——可能就像大海捞针一样，除非土卫六的生命潜力在其表面有机物以外的其他地方找到。

“我们得出的结论是，土卫六独特丰富的有机存量实际上可能无法像人们凭直觉想象的那样在月球的宜居性中发挥作用，”Affholder 说。