這種神奇的沙漠植物可能可以在火星上生長
沙漠苔蘚Syntrichia caninervis能在極端寒冷、輻射和類似火星的條件下生存,可能成為殖民火星的關鍵,從而為可持續的地外棲息地提供潛在支持。 Syntrichia caninervis對大多數生命形式來說通常是致命的極端條件具有非凡的適應能力,因此在火星殖民方面大有可為。
事實證明,沙漠苔蘚Syntrichia caninervis 能夠在極端環境條件下生存,因此有可能成為殖民火星的先鋒植物。它對冰凍溫度、高輻射和模擬火星條件的適應能力突顯了它對地外棲息地的適用性。圖片來源:Sheri Hagwood,由美國農業部-自然資源保護與恢復局PLANTS 資料庫提供
研究人員在《創新》(The Innovation)雜誌上報告說,這種苔蘚還能承受低至攝氏零下196度的低溫、高水準的伽馬射線輻射,以及具有這些綜合壓力的模擬火星環境。在所有情況下,事先脫水似乎都能增強苔蘚承受這些惡劣條件的能力。
中國科學院生態學家張道元、張元明和植物學家匡廷雲等研究人員寫道:”我們的研究表明,其環境適應能力優於一些高度耐壓的微生物和遲髮型生物。S.caninervis是殖民地外環境的一種有希望的候選先鋒植物,為在地球以外建立生物上可持續的人類棲息地奠定了基礎”。 “
先前有少量研究測試了微生物、藻類、地衣和植物孢子抵禦外太空或火星極端環境的能力,但這是首次對整株植物進行測試。
Syntrichia caninervis是一種常見的苔蘚物種,廣泛分佈於全球各地。它生長在極為極端的沙漠環境中,包括西藏、南極洲和環極地區,是生物土壤地殼的一部分–一種常見於乾旱地區的廣泛而頑強的地面覆蓋物。鑑於苔蘚在極端環境條件下的生存能力,研究人員決定在實驗室中測試它的極限。
為了測試這種苔蘚的耐寒性,研究人員將植物在攝氏零下80 度(超低溫冷凍箱)保存3 年和5 年,在攝氏零下196 度(液態氮罐中)保存15 天和30 天。在所有情況下,植物在解凍後都能再生,不過與脫水但未冷凍的對照樣本相比,植物的再生速度較慢,而在冷凍前未脫水的植物的再生速度也比乾燥後再冷凍的植物慢。
這種苔蘚也顯示出了在會殺死大多數植物的伽馬射線照射下生存的能力,500 Gy 的劑量甚至似乎促進了植物的生長。相比之下,人類在受到大約50 Gy 的輻射時會嚴重抽搐並死亡。研究人員寫道:”我們的研究結果表明,S. caninervis 是已知最耐受輻射的生物之一。”
最後,研究人員利用中國科學院行星大氣模擬設施測試了苔蘚承受火星環境的能力。模擬器中的火星環境包括95%的二氧化碳空氣、從-60°C到20°C不等的溫度、高水準的紫外線輻射和低氣壓。乾苔蘚植物在火星條件下分別生長1、2、3 和7 天后,30 天內的再生率達100%。只在模擬器中待了一天的水合苔蘚植物也存活了下來,不過它們的再生速度比乾燥苔蘚植物慢。
研究人員寫道:”雖然在其他星球上建立自給自足的棲息地還有很長的路要走,但我們證明了S. caninervis作為在火星上生長的先鋒植物的巨大潛力。展望未來,我們希望能將這種前景廣闊的苔蘚帶到火星或月球,進一步檢驗植物在外太空殖民和生長的可能性。
編譯自/ ScitechDaily