中國沙漠中的苔蘚:在太空洗禮後甦醒的生存紀錄保持者

编辑者: An goldy

在中國西北部的古爾班通古特沙漠中,生長著一種苔蘚,它對那些足以毀滅大多數生物的因素毫不在意:幾乎完全乾燥、低至零下一百九十六度的嚴寒,以及強烈的伽馬射線。最近發現,它的耐受能力並不限於地球表面:在近地軌道飛行之後,這種苔蘚重新恢復了生機。

中國科學院新疆生態與地理研究所的科學家在第三次新疆科學考察期間發現了 Syntrichia caninervis 這一物種,該考察是中國科學技術部於2021年啟動的一項大型項目。這種植物在當地並不罕見:正是這種苔蘚最常形成沙漠的生物土壤結皮,也就是固定沙土,並在幾乎沒有土壤的地方賦予土壤生命。

實驗室測試顯示了它的防禦機制有多麼精妙。這種苔蘚能夠失去細胞中超過98%的水分而不死亡,而在補水之後,它幾乎在兩秒鐘內就恢復綠色。液氮冷凍對它來說也並非絕境:在實驗中,它能承受這樣的浸泡長達30天,然後重新甦醒。

在輻射方面情況類似,但不同研究中的數字存在差異。對人類而言,約50戈瑞的劑量被認為是致命的,而根據綜述來源的數據,這種苔蘚大約能承受500戈瑞。在《The Innovation》期刊的文章中,其半致死劑量估計約為5000戈瑞。確切數值取決於方法,因此應將其視為參考,而非最終紀錄。

2026年三月,乾燥的苔蘚樣本搭乘中國實驗性貨運飛船「輕舟」被送往軌道。在微重力和宇宙輻射的條件下,受控灌溉系統向植物輸送了極少量的水。儘管如此,苔蘚還是甦醒了,並將灰黑色的色澤變為黃綠色。據新疆研究所研究員李小雙所言,這是首次將整株植物送達近地軌道並成功使其恢復生機。在軌道上的觀察顯示,苔蘚持續再生並生長。

重要的是要理解,這裡所說的「首次」指的正是完整的生物體。2025年,研究人員證明另一種苔蘚 Physcomitrium patens 的孢子經受住了在國際太空站外部的長期暴露,並保持了發芽能力。孢子是雛體,而非成年植物,它們之間的差異對生物學家而言是根本性的。

在染色體層面的基因分析揭示了 Syntrichia caninervis 擁有大量與應激反應相關的基因。據研究人員的設想,這種耐受力的分子「密碼」正隱藏於其中。其實際意義顯而易見:據李小雙所言,該物種的遺傳物質可能有助於培育更耐受的作物以及恢復荒漠化的土地。

另一條研究路線與火星有關。在實驗室模擬的火星條件下,大氣中95%為二氧化碳,溫度在−60至20 °C之間變化,同時伴有高紫外線輻射和低氣壓,乾燥的苔蘚同樣恢復了生機。然而,這並不意味著它能在這顆紅色星球上生長和繁殖:這個問題目前仍懸而未決。

結論比那些聳動的標題要低調,但因此也同樣引人入勝。這種苔蘚不會成為殖民其他星球的現成解決方案,但它展示了哪些生物學生存機制值得研究。研究人員計劃進行進一步的太空實驗,以了解植物在長期暴露於太空條件下的行為。

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來源

  • В Китае обнаружили самое выносливое пустынное растение, способное оживать после пребывания в космосе

  • Xinjiang scientific expedition finds "most resilient desert plant" (China Economic Net / Xinhua)

  • Syntrichia caninervis (Wikipedia)

  • The extremotolerant desert moss Syntrichia caninervis is a promising pioneer plant (The Innovation)

  • Мъх от китайска пустиня оцелява в условия, подобни на тези на Марс (24chasa / Xinhua)

  • Xinjiang scientific expedition finds "most resilient desert plant" (Global Times)

  • Extreme environmental tolerance and space survivability of the moss, Physcomitrium patens (iScience)

  • This tiny plant survived the vacuum of space and still grows (ScienceDaily)

  • Transcriptional profiling analysis ... desert moss Syntrichia caninervis (PMC)

  • Resilient desert moss could transform Mars into a thriving, green environment (The Brighter Side of News)

  • Ученые нашли мох, который выживет на Марсе (ProKosmos)

  • Xinjiang scientists discover plant with potential to survive on Mars (Global Times, 2024)

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