这种不可食用、不可毁灭的苔藓可能有助于人类在火星繁衍生息

这种不可食用、不可毁灭的苔藓可能有助于人类在火星繁衍生息

就难以杀死而言,很少有动物比这种微小的缓步动物更有韧性。但“水熊”并不是地球上唯一一种几乎坚不可摧、耐受极端环境的生物——一种名为Syntrichia caninervis的假想沙漠苔藓可以在一些最恶劣的环境中生存。无论是酷热、严寒、干旱、云层覆盖还是辐射, S. caninervis都可能经受住原本致命的条件。据研究人员称,这就是这种植物成为火星完美移植物种的原因。

中国科学院的一个研究小组在 6 月 1 日发表在《创新》杂志上的一篇论文中指出, S. caninervis是一种“很有前途的外星环境殖民先锋植物”,特别是在另一个星球上建立永久基地等情况下。

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“许多在其他星球上建立人类定居点的计划都侧重于让农作物适应受控环境,”干旱生态学专家在论文摘要中指出。“然而,这些定居点还需要能够在外星环境(如火星)的土壤和恶劣条件下生长的先锋植物。”

CAS 的干旱生态学专家认为,S. caninervis是未来先锋植物中极有希望的候选者。在获得完全水合和脱水的苔藓样本后,研究小组对它们进行了严格的测试——将它们存放在 -112 华氏度的冰箱中 3-5 年,将它们浸入液氮罐(-320 华氏度)中 15-30 天,并将它们一次暴露在高达 16,000 灰度的伽马射线下。

随后, S. caninervis样本被转移到模拟火星环境中,该环境具有紫外线辐射、大气压力和与火星表面一致的低氧水平。有些苔藓比其他苔藓表现更好(例如,脱水率高达 98% 的植物比完全水合的植物更容易恢复),但S. caninervis总体上表现出极强的火星耐受能力。

研究人员认为,苔藓的恢复力很大程度上归功于其自身的进化史。苔藓被认为是最早在陆地上遍布地球的胚胎植物,但为了做到这一点,研究小组写道:“这些小型先锋植物已经进化出对干旱、紫外线辐射和温度波动的先天抵抗力。”

这要归功于苔藓生理、形态和分子适应性之间的“复杂相互作用”。例如, S. caninervis的卷叶通过减少表面积和蒸腾作用来保存水分,而其细胞结构则旨在应对极端干燥。在分子水平上, S. caninervis 即使在极度压力下,它也能保持大量的蔗糖和麦芽糖。这有助于它在压力下维持细胞结构,一旦情况好转,糖就会提供恢复所需的能量储备。

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值得注意的是,即使拥有所有这些令人印象深刻的特性, S. caninervis或大多数其他苔藓也不太可能成为火星人类的主食。话虽如此,通过基因工程改造其他植物以包含这些极端耐受性属性可能是一种有希望的方法,可以增强它们在火星上的生活能力。但即使没有任何真正的营养价值,像S. caninervis这样的苔藓也可能有助于促进氧气生产、土壤健康和碳封存工作,所有这些都是人类最终在火星繁衍生息所必需的。

研究团队写道:“尽管在其他星球上创造自给自足的栖息地还有很长的路要走,但我们展示了S. caninervis (一种典型苔藓植物)作为火星生长的先锋植物的巨大潜力。”

展望未来,他们希望很快将S. caninervis样本送上月球,甚至是火星,开始进行真实世界的测试。

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