研究人員報告說，在英國的實驗室裡，一種在南極洲島嶼上冷凍了1500多年的苔蘚被成功復活。
研究人員表示，這種青翠的生長標誌著植物在如此長時間的冷凍後首次復活。“這是我們第一次發現任何植物或動物在冷凍狀態下存活超過幾十年的例項，”該研究的合著者、英國南極調查局的生態學家彼得·康韋說。
研究人員認為，如果苔蘚在漫長的冰河時代被冰川覆蓋，那麼甚至有可能實現更長時間的冷凍儲存或冰凍生存。南極洲最古老的冷凍苔蘚可以追溯到5000多年前。[檢視南極洲冰川的驚人照片]
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研究結果今天（3月17日）發表在《當代生物學》期刊上。
南極低溫學
這種苔蘚來自西格尼島，這是一個位於南極半島附近德雷克海峽上的小冰川覆蓋島嶼。在南極的島嶼和大陸海岸線上，茂密蔥鬱的苔蘚地帶靠企鵝糞便和其他鳥類的排洩物茁壯成長。苔蘚就像樹木的年輪，一層層毛茸茸的團塊記錄著環境條件的變化，例如更溼潤和更乾燥的氣候變化。
苔蘚的復活發生在康韋和他的同事注意到從西格尼島永久凍土中鑽出的古老苔蘚看起來非常新鮮之後。更深層的苔蘚並沒有像在較溫暖的地方那樣腐爛成棕色的泥炭（一種腐爛的有機物）。
“在北美，活苔蘚生長在死泥炭的基底之上。它是一種黑色、潮溼的粘性物質，”康韋告訴《生命科學》。“如果你看看（來自西格尼島的）這些巖芯，基底儲存得非常好。它們有一套非常好的嫩芽。”
為了測試南極苔蘚是否會重新生長，研究人員在活苔蘚下方的永久凍土中打洞，移走了含有凍土、冰和植物的巖芯。為了防止汙染，他們迅速用塑膠包裹苔蘚圓柱體，並在冷凍溫度下運回英國。在實驗室裡，研究小組切開了巖芯，並在培養箱中直接從永久凍土中儲存的嫩芽中培養出新的苔蘚。他們還對不同的層進行了碳年代測定，從而估算出復活的苔蘚嫩芽的年齡。
巖芯中最古老的苔蘚最初生長在1697至1533年前，當時瑪雅帝國正處於鼎盛時期，阿提拉的恐怖統治在歐洲和中亞結束。研究人員報告說，在實驗室裡，這種苔蘚從其根狀“假根”中長出新的嫩芽。康韋說，由於生長直接來自儲存下來的苔蘚，而且是同一物種，因此不可能有來自其他地方的孢子汙染了樣本。（南極苔蘚不產生孢子。）
“我們不能確定沒有汙染，但我們有非常有力的間接證據，”他說。“在顯微鏡下，你可以看到新的嫩芽從舊的嫩芽中長出來。它連線得非常牢固。”
冰上的生存
除了苔蘚之外，許多物種還有獨特的寒冷生存策略，例如熊的冬眠或帶有內建防凍劑的昆蟲——防凍劑是一種可以阻止破壞性冰晶生長的蛋白質。其他生物，包括植物，只是簡單地忍受冰凍。微生物和植物遺傳物質已經從西伯利亞的古老永久凍土中復活，歷史超過20000年。但康韋說，到目前為止，科學家只有證據表明生物在沒有水或溫暖的情況下存活了大約20年。
研究人員最近提出，南極洲的火山輻射的熱量足以在地球最寒冷的氣候變化期間提供生命的避難所，當冰河時代將這片大陸的冰川推向大海，冰雪覆蓋陸地時。當冰川前進時，苔蘚和昆蟲等物種無法逃到溫暖的氣候，因為它們被廣闊的南大洋困住了。現在，苔蘚又多了一種生存機制，康韋說。
“在南極洲，你在許多不同的時間尺度上面臨生存挑戰，”他說。“如果你能存活1500年，那麼在整個冰川週期中存活下來的可能性有多大？”
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