人民網(wǎng)烏魯木齊7月6日電 （記者陳新輝）“這種植物失水98%照樣可以活下來，更神奇的是，給它一滴水馬上就會復(fù)蘇。”7月5日，中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所公布一項重大發(fā)現(xiàn)：一種名為“齒肋赤蘚（Syntrichia caninervis）”的沙漠苔蘚，在復(fù)合多重逆境的火星模擬條件下（650±30 Pa，-60°C ~20°C，95%CO2，多種UV輻射），該蘚仍能存活并在恢復(fù)適宜環(huán)境后再生出新的植株。這也是高等植物在火星模擬條件下存活的首次公開發(fā)現(xiàn)。

極端環(huán)境生物是生命的奇跡，代表著生命對環(huán)境的極限適應(yīng)能力。中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所張道遠研究員和張元明研究員團隊聚焦于沙漠極端環(huán)境的“先鋒物種”——齒肋赤蘚，通過科學(xué)實驗，首次系統(tǒng)證明該蘚能耐受自身98%以上的細胞脫水實現(xiàn)“干而不死”、耐受-196°C超低溫速凍實現(xiàn)“凍而不死”、耐受超過5000Gy伽馬輻射實現(xiàn)“照而不死”，且能夠快速實現(xiàn)復(fù)蘇、變綠并恢復(fù)生長，具有非凡的復(fù)原力。

齒肋赤蘚是新疆古爾班通古特沙漠生物土壤結(jié)皮的優(yōu)勢種，通過保水固沙、促進碳氮循環(huán)、改善土壤肥力等改善土壤及大氣環(huán)境，利于其他荒漠植物的定居及存活。

“這些數(shù)據(jù)是目前所報道植物可耐受特殊環(huán)境的極限，刷新了對極端生物環(huán)境耐受性的認知。”張道遠研究員在介紹此次研究成果時說，“劉慈欣寫的《三體》中，三體人在沒水的時候，完全是一個紙片人，有水立馬就復(fù)蘇了，我覺得劉慈欣是很懂科學(xué)的。這種極端耐干苔蘚也可通過自然演替過程‘改造’環(huán)境，進行它的星際拓荒之旅。”

論文作為The Innovation期刊第五卷第四期封面發(fā)表。中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所供圖

該研究成果以《The extremotolerant desert moss Syntrichia caninervis is a promising pioneer plant for colonizing extraterrestrial environments》（《耐極端環(huán)境的沙漠苔蘚——齒肋赤蘚，具備外星環(huán)境生存能力的首個植物》）為題，7月初作為封面文章發(fā)表于國際高影響力期刊The Innovation（IF: 33.2）上，中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所李小雙研究員為論文第一作者，張道遠研究員、張元明研究員和匡廷云院士為論文通訊作者。

齒肋赤蘚在模擬火星環(huán)境下能夠存活。中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所供圖

那么，這種苔蘚是如何做到“干而不死”“凍而不死”“照而不死”的呢？研究團隊發(fā)現(xiàn)，齒肋赤蘚的葉片重疊，可以減少水分蒸發(fā)，葉頂端白色的芒尖還能反射強烈的陽光；芒尖發(fā)育結(jié)構(gòu)創(chuàng)新性實現(xiàn)了“自上而下”吸水模式，這是一種極其高效的從大氣中集水-輸水的智慧裝置；在生理和代謝層面，它能夠在逆境中進入一種選擇性代謝休眠狀態(tài)，還能在逆境解除后迅速提供恢復(fù)所需的能量。

這一發(fā)現(xiàn)讓李小雙及團隊開始思考，這種植物在更加極端的環(huán)境中，比如火星，是否也能展現(xiàn)出同樣的生命力？

該研究團隊著眼于齒肋赤蘚，探索它在模擬火星環(huán)境中的生存和恢復(fù)能力。實驗結(jié)果表明，齒肋赤蘚不僅能在極度干燥和低溫環(huán)境中保持生命力，還能在強輻射和低氧環(huán)境中展現(xiàn)出驚人的適應(yīng)能力。

“這是一項跨越星際的科學(xué)探索，更是將科學(xué)與夢想相結(jié)合，創(chuàng)造未來地外理想新家園的嘗試。”李小雙認為，齒肋赤蘚的這些特性使得荒漠蘚成為未來火星綠化和生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的理想候選植物，可為人類探索外太空、打造宜居星球提供靈感，并為開拓地外新家園提供理想“利器”。

論文圖文摘要。中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所供圖

基于齒肋赤蘚的極端環(huán)境耐受性，該項目團隊后續(xù)將進一步開展地外星球航空器搭載實驗，實時監(jiān)測微重力及多種電離輻射逆境下該物種的生存響應(yīng)及適應(yīng)能力，并解析其生理及分子基礎(chǔ)，探尋關(guān)鍵的生命耐受調(diào)控密碼，為未來齒肋赤蘚向外太空拓殖應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

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