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人类、黑猩猩和狗在太空环境中只能存活几分钟,之后肺中的空气就会膨胀,血液中的气泡就会溢出,口中的唾液就会开始沸腾。但是,像细菌和地衣这样更基本的生物可以忍受没有压力和极度寒冷的环境。现在,研究人员发现,被称为缓步动物或水熊虫的动物也可以做到这一点。
这些微小的动物——大小从 0.06 英寸(1.5 毫米)的成年个体到 0.002 英寸(0.05 毫米)的幼虫不等——生活在地衣或苔藓中、土壤中、山顶上以及海洋底部 13,000 英尺(4,000 米)深的沉积物中。鉴于它们长满苔藓的家园容易干燥,一些种类的缓步动物可以在没有水分的情况下生存长达十年。
它们还具有一种不可思议的能力,可以抵抗太阳的紫外线对人类和大多数其他更复杂的动物造成的损害。
因此,为了测试它们在太空中的坚韧性,克里斯蒂安斯塔德大学的生态学家英格玛·琼森和他的同事将两种不同的栖息于苔藓中的缓步动物——Richtersius coronifer和Milnesium tardigradum——及其卵放入欧洲航天局的 Foton M3 任务中,该任务于去年 9 月进行。在地球上方 160 多英里(258 公里)的高度绕地球运行时,缓步动物暴露在太空真空中 10 天。尽管它们中的一些被屏蔽了太阳光,但另一些则沐浴在 UV-A(长波)和 UV-B(中波)紫外线太阳辐射中。
“我们发现,与地面对照组相比,两种缓步动物在太空真空中的生存情况都非常好,没有显著差异,”德国科隆-波尔茨航空航天医学研究所的太空生物学家佩特拉·雷特伯格说,她是研究团队的成员。“暴露于真空和太阳辐射的综合影响的样本的存活率显著降低。”
事实上,只有 10% 暴露在真空和辐射下的缓步动物在返回水环境时恢复了,并且没有一个受辐射的卵孵化——但“这仍然是第一批在同时暴露下存活的动物,”琼森指出。雷特伯格推测,它们的外层,即角质层,可能保护它们免受辐射。
很像微生物Deinococcus radiodurans,缓步动物也必须具有某种细胞机制来修复辐射或干燥损伤。“没有关于缓步动物在暴露于辐射时体内发生什么的数据,”琼森说。“因此我们不知道它们受损的程度,也不知道它们在多大程度上能够修复损伤。”
这证明至少有些动物可以在没有保护的情况下在太空飞行中幸存下来,这个清单可能还包括被称为轮虫的微小动物、线虫(蛔虫)、耐旱昆虫幼虫和像卤虾这样的甲壳类动物,根据研究人员的说法,所有这些都具有缓步动物的能够在极端干燥环境下生存的能力。
但是,其他种类的缓步动物赖以生存的地衣并没有受到暴露在太空中的伤害。也许这些微小的动物和它们的植物家园有能力进行太空旅行。“如果免受太阳辐射,它们有可能在太空真空中生存相当多年,”琼森在谈到水熊虫时说。“但是与喷射到太空和再进入有关的问题仍然存在,”例如当岩石进入或离开行星大气层时,摩擦产生的灼热高温。
最终,这样一次世界之间的旅行可能需要数百万年。至少一些缓步动物可以在头 10 天内保持良好状态。真正的问题是如何找到另一个合适的家。“你必须最终到达一个比太空更不恶劣的地方,”琼森说,“才能繁殖并建立一个种群。”