普通苔蘚Physcomitrium patens的孢子在真空太空環境中歷經九個月後展現驚人存活率

编辑者: Uliana S.

暴露於太空嚴苛條件下的苔蘚孢子在地球上成功發芽。

一項由日本科學家主導的最新研究,證實了普通苔蘚Physcomitrium patens的孢子,具備非凡的耐受力,能夠承受嚴苛的深空環境。這種古老的陸生植物,據信在大約五億年前首次在地球上繁衍,其微小的孢子樣本被放置在國際太空站(ISS)的外板上,進行了長達283天的暴露測試,相當於近九個月的時間。這項研究成果於2025年11月20日正式發表,結果令人振奮:絕大多數這些微觀結構仍保持了完整的生命力,為未來在地球以外建立生命支持系統開闢了新的可能性。

該研究團隊由北海道大學的藤田友道教授領軍,其靈感來源於苔蘚在地球極端環境中展現的強大生命力,例如在喜馬拉雅山脈高海拔地區和南極洲的嚴酷條件下依然能夠生存。這些孢子於2022年3月,搭乘Cygnus NG-17貨運飛船進入軌道,並在2023年1月透過SpaceX CRS-16任務返回地球。在實驗室階段,研究人員曾模擬太空環境進行預先測試,發現被孢子囊(Sporangium)包裹的孢子體,相較於結構較為脆弱的原絲體細胞,對紫外線(UV)的抵抗力強了約千倍;原絲體細胞在模擬的紫外線照射下,死亡率高達70%。

在國際太空站外板上,樣本們承受了多重極端考驗,包括完全真空、微重力狀態,以及劇烈的溫度波動,範圍約在攝氏零下196度至55度之間。其中,最強大的殺傷因子無疑是高強度的紫外線輻射。然而,孢子的保護結構——孢子囊,成功地充當了一個有效的生物遮蔽層。當這些經歷了完整太空環境考驗的孢子返回地球後,其存活率竟高達86%。更令人驚訝的是,那些成功避開直接紫外線照射的樣本,其發芽率更高達97%,幾乎與地面對照組的表現不相上下。

藤田教授及其團隊對此極高的存活率深感鼓舞,他們初步推算了這些孢子在太空環境中可能維持生命力的極限,估計可長達5600天,約莫是15年之久。這項數據為未來規劃長期的星際任務中的生物組件提供了堅實的依據。不過,SETI研究所的阿加莎·茹潘斯卡博士提供了審慎的分析觀點,她指出,維持休眠狀態的存活,並不等同於在異星環境中能夠積極生長和繁衍。苔蘚P. patens在月球或火星的低重力及改變的大氣成分下,是否能真正展開生命活動,仍是需要進一步深入探討的課題。

從應用天體生物學的角度來看,這項研究成果對於開發生物再生生命支持系統(BLSS)具有直接的指導意義。這些系統的目標是為太空船員提供氧氣,並在建立地外基地時協助土壤的形成。苔蘚作為地球早期殖民者,被視為這類系統的理想候選者,它們有潛力將月壤或火星土壤轉化為適宜生命生存的基質。儘管倖存樣本中葉綠素「a」的含量略微下降了20%,但其依然具備的發芽能力,充分證明了植物孢子中蘊藏著強大的進化韌性,真可謂是「野火燒不盡,春風吹又生」。

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來源

  • IFLScience

  • Gizmodo

  • The Guardian

  • Popular Science

  • SciTechDaily

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  • Courthouse News Service

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  • Hokkaido University

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  • SciTechDaily

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