太空服很適合它們:首個能在軌道上生存的動物

被稱為水熊蟲的微小生物在地球上最惡劣的環境中茁壯成長——並且也能承受太空中的嚴酷條件

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人類、黑猩猩和狗在太空環境中只能存活幾分鐘,之後肺中的空氣就會膨脹,血液中的氣泡就會溢位,口中的唾液就會開始沸騰。但是,像細菌和地衣這樣更基本的生物可以忍受沒有壓力和極度寒冷的環境。現在,研究人員發現,被稱為緩步動物或水熊蟲的動物也可以做到這一點。

這些微小的動物——大小從 0.06 英寸(1.5 毫米)的成年個體到 0.002 英寸(0.05 毫米)的幼蟲不等——生活在地衣或苔蘚中、土壤中、山頂上以及海洋底部 13,000 英尺(4,000 米)深的沉積物中。鑑於它們長滿苔蘚的家園容易乾燥,一些種類的緩步動物可以在沒有水分的情況下生存長達十年。

它們還具有一種不可思議的能力,可以抵抗太陽的紫外線對人類和大多數其他更復雜的動物造成的損害。

因此,為了測試它們在太空中的堅韌性,克里斯蒂安斯塔德大學的生態學家英格瑪·瓊森和他的同事將兩種不同的棲息於苔蘚中的緩步動物——Richtersius coroniferMilnesium tardigradum——及其卵放入歐洲航天局的 Foton M3 任務中,該任務於去年 9 月進行。在地球上方 160 多英里(258 公里)的高度繞地球執行時,緩步動物暴露在太空真空中 10 天。儘管它們中的一些被遮蔽了太陽光,但另一些則沐浴在 UV-A(長波)和 UV-B(中波)紫外線太陽輻射中。

“我們發現,與地面對照組相比,兩種緩步動物在太空真空中的生存情況都非常好,沒有顯著差異,”德國科隆-波爾茨航空航天醫學研究所的太空生物學家佩特拉·雷特伯格說,她是研究團隊的成員。“暴露於真空和太陽輻射的綜合影響的樣本的存活率顯著降低。”

事實上,只有 10% 暴露在真空和輻射下的緩步動物在返回水環境時恢復了,並且沒有一個受輻射的卵孵化——但“這仍然是第一批在同時暴露下存活的動物,”瓊森指出。雷特伯格推測,它們的外層,即角質層,可能保護它們免受輻射。

很像微生物Deinococcus radiodurans,緩步動物也必須具有某種細胞機制來修復輻射或乾燥損傷。“沒有關於緩步動物在暴露於輻射時體內發生什麼的資料,”瓊森說。“因此我們不知道它們受損的程度,也不知道它們在多大程度上能夠修復損傷。”

這證明至少有些動物可以在沒有保護的情況下在太空飛行中倖存下來,這個清單可能還包括被稱為輪蟲的微小動物、線蟲(蛔蟲)、耐旱昆蟲幼蟲和像滷蝦這樣的甲殼類動物,根據研究人員的說法,所有這些都具有緩步動物的能夠在極端乾燥環境下生存的能力。

但是,其他種類的緩步動物賴以生存的地衣並沒有受到暴露在太空中的傷害。也許這些微小的動物和它們的植物家園有能力進行太空旅行。“如果免受太陽輻射,它們有可能在太空真空中生存相當多年,”瓊森在談到水熊蟲時說。“但是與噴射到太空和再進入有關的問題仍然存在,”例如當岩石進入或離開行星大氣層時,摩擦產生的灼熱高溫。

最終,這樣一次世界之間的旅行可能需要數百萬年。至少一些緩步動物可以在頭 10 天內保持良好狀態。真正的問題是如何找到另一個合適的家。“你必須最終到達一個比太空更不惡劣的地方,”瓊森說,“才能繁殖並建立一個種群。”

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