苔藓孢子在经历283天“太空行走”后存活并萌发
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2022年3月4日，宇航员将2万个苔藓孢子锁在国际空间站外，让它们在严酷的太空环境中暴露了283天。之后，他们回收了这些孢子，并通过美国太空探索技术公司（SpaceX）的太空舱将它们带回地球，以便科学家尝试使其萌发。令人惊讶的是，这些尝试取得了成功。近日，相关研究成果发表于《交叉科学》。
由一颗在太空中暴露了9个月的孢子生长而成的苔藓。图片来源：Tomomichi Fujita
研究团队成员之一、日本北海道大学的Tomomichi Fujita表示，苔藓是最早的陆地植物之一，并以能在南极洲、火山地带和沙漠等地球上最严酷环境中定殖而闻名。
“我们想知道苔藓孢子是否也能在暴露于最极端环境之一的外太空后存活下来。”他说。
许多研究已经模拟了各种苔藓和其他植物能否在地球之外的环境中生存，包括火星上可能存在的环境。但这是研究人员首次测试一种苔藓是否能应对真实的太空环境。这些孢子来自物种小立碗藓。
一组留在地球上的对照孢子的萌发率为97%，另一组暴露于太空但屏蔽了那里存在的破坏性紫外线辐射的孢子，其萌发率也是如此。
最令人惊讶的是，超过80%完全暴露于太空（包括真空、极端温度、微重力、紫外线和宇宙辐射）的孢子仍然具有活力，并萌发成了正常的植株。根据这些实验结果，该团队预测，部分孢子有可能在太空中保持活力长达15年。
“打开样本的感觉就像解锁一个生物时间胶囊：生命体在虚空中存活下来，并完全恢复了功能。”Fujita说。
在部署之前，研究人员已经在模拟条件下测试了苔藓的其他活体部分，例如其丝状体。他们发现，苔藓的其他生命阶段在数天至数周内就会因紫外线辐射、冷冻和加热、高盐度和脱水而死亡。
但孢子似乎能够应对所有这些挑战。这对于被锁在空间站外的孢子来说尤其令人印象深刻，因为它们同时承受了所有压力，而基于地球的测试每次只涉及一种压力源。
Fujita说，包裹着生殖组织的多层孢子壁似乎提供了“抵御太空压力的被动屏蔽”。
他说，这就像是孢子待在自己的宇宙飞船里一样。这可能是它们为了应对数亿年前生命首次从海洋移居陆地时所存在的恶劣环境条件而发展出来的一种适应性特征。
“孢子本质上是紧凑的生命胶囊——处于休眠状态，但当条件变得有利时准备重新激活。”他说，“这就像是进化给它们配备了微小的生存舱，为跨越空间和时间的传播而建造。”
Fujita说，虽然这项研究无论如何都不能证明地外生命的存在，但它强化了一种观点，即生命一旦出现，可以具有惊人的韧性。“陆地生命形式能够忍受类太空环境的这一事实表明，生命的构建模块可能比我们通常假设的更为普遍和持久。”
悉尼新南威尔士大学的David Eldridge表示，真正的考验不在于孢子返回地球后是否会萌发，而在于它们是否也能在太空中萌发。
“关键在于检查这些类群在太空中的生长速率，看看它们能否繁殖。”他说。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.isci.2025.113827
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