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水熊???圖片來源:EYE OF SCIENCE
本報訊?它們能在接近絕對零度的溫度下生存,能經(jīng)受住超過沸點的高溫,還能無視對人類致命的輻射劑量,在太空中生存。它們就是緩步動物,俗稱水熊。
科學(xué)家一直在挖掘這些微小生物的生存極限。近日發(fā)表于《天體生物學(xué)》的研究對水熊進(jìn)行了新實驗,讓其在子彈飛快的速度下接受撞擊,令人驚訝的是,它們在一定程度上活了下來。
這項測試對緩步動物在太空中生存的能力提出了新界限,這意味著它們有可能在其他行星上播撒生命之種。
這項新研究的靈感來自以色列2019年的Beresheet登月項目。該項目以失敗告終,登月探測器墜毀在月球表面,包括其上的脫水緩步動物。
“我想知道它們(緩步動物)是否還活著。”該研究的負(fù)責(zé)人、英國倫敦瑪麗女王大學(xué)博士生Alejandra Traspas說。
Traspas和導(dǎo)師、肯特大學(xué)行星科學(xué)家Mark Burchell想弄清楚緩步動物是否能在這樣的撞擊中幸存下來,他們希望以合乎道德的方式進(jìn)行實驗。研究人員在喂食了大約20種緩步動物苔蘚和礦泉水后,將其冷凍48小時,從而使它們進(jìn)入冬眠狀態(tài)——在這種狀態(tài)下,水熊的新陳代謝會降低到正?;顒拥?.1%。
他們把緩步動物以兩到4個為一組,置入一個空心尼龍子彈中,然后用二級輕氣炮(一種物理實驗工具,可以實現(xiàn)遠(yuǎn)高于任何傳統(tǒng)槍的初速度)發(fā)射。當(dāng)把裝有緩步動物的子彈射向幾米外的一個沙質(zhì)目標(biāo)時,他們發(fā)現(xiàn)這些生物能夠在每秒900米(約合每小時3000公里)、瞬間沖擊壓力高達(dá)1.14吉帕(GPa)的撞擊下存活?!霸冢ㄟ@些速度)之上,它們變成了‘糊狀物’?!盩raspas說。
研究結(jié)果表明,Beresheet登月探測器上的緩步動物不太可能存活。盡管著陸器被認(rèn)為以每秒幾百米的速度墜毀,但其金屬框架撞擊月面時產(chǎn)生的沖擊壓力遠(yuǎn)高于1.14 GPa。
這項研究還對宇宙胚種論提出了新的限制。該理論認(rèn)為一些生命形式可能在宇宙中移動,因為小行星撞擊行星或月球后,隕石連同其上的“偷渡者”被踢了起來,最終撞擊到另一顆行星上。
在Traspas看來,這表明宇宙胚種論“很難”實現(xiàn),但并非不可能。雖然隕石撞擊地球的速度通常超過每秒11公里,遠(yuǎn)高于緩步動物的生存門檻,但隕石撞擊地球或火星的某些部分可能會經(jīng)歷較低的沖擊壓力,而緩步動物可能會因此生存下來。
Traspas和Burchell說,當(dāng)?shù)厍蚴艿阶矒艉螽a(chǎn)生的巖石碎片飛向月球時,其中大約40%的物質(zhì)能以使任何緩步動物生存下來的足夠低的速度移動,理論上允許緩步動物從地球“跳”到月球上。在火星和火衛(wèi)一之間也可能發(fā)生類似的“飛躍”。(徐銳)
相關(guān)論文信息:
https://doi.org/10.1089/ast.2020.2405
《中國科學(xué)報》 (2021-05-20 第1版 要聞)