「水熊蟲」會是首批實現星際移民的旅客嗎?

2020-12-17 冥維空間

人類一直期盼著尋找外星生命事業取得成功,渴望著找到一個與地球環境類似的星球,並在那裡繼續著人類的文明,但是有沒有這樣一種可能性——在人類尋找到外星生命之前,或許地球上的某些生物已經來到了外星,並且在那裡生存了呢?

其實月球上早已經有了地球的生命,比如說2019年的4月12日,以色列「SpaceIL」公司的月球探測器「創世紀號」,不幸就在月球登陸的過程中墜毀與地面失去了聯繫。

一方面,「創世紀號」月球探測器是第1個由私人贊助的航空探測計劃,一旦成功,以色列也將成繼美國、前蘇聯和中國後,第4個成功實現在月球軟著陸的國家。

另一方面,「創世紀號」攜帶了由非營利組織Arch Mission Foundation的月球圖書館,其中包括人類的DNA樣本和數千隻「水熊蟲」,這個行為就好像在月球上建立了一個地球生命的備份,所發送的人類細胞、微生物「水熊蟲」在將來的某一天很有可能被回收進行克隆和再生,但是科學家為什麼會選擇將「水熊蟲」這種體型很小、充滿皺紋、8隻短腳、憨態可掬的小傢伙帶上月球。

圖解:「創世紀號」

能夠在太空中生存的動物·「水熊蟲」

「水熊蟲」是緩步動物門,動物的俗稱,它們主要生活在沉渣、潮溼的土壤以及苔蘚植物的水膜中,大部分「水熊蟲」都是全球性分布的,無論是平均海拔7千米以上的喜馬拉雅山脈還是在海拔零下4千米的海底,無論是高溫高壓、低溫低壓亦或是極度缺氧,它們都能夠存活,這是由於「水熊蟲」有一種只有在科幻小說中才有的技能。

在劉慈欣的小說《三體》中,三體文明所在的星球是一個很殘酷的地方,在三個太陽的互相作用下,三體星做著無規律的運動,氣候變化反覆無常,頑強生存下來的三體星人採用的方法就是「脫水」,當環境極度變化無法生存時,三體人會脫去身上的水分卷在一起,成為一張薄皮,而當環境適應時,它們又泡在水裡重獲生機。三體人的這個技能並不是只存在於小說之中,地球上的「水熊蟲」一樣能夠像三體人這樣開掛。

圖解:「隱生狀態」的「水熊蟲」

當遇上比較惡劣的環境時,「水熊蟲」會進入「隱生狀態」,這是一種將身體內的水分全部排出,停止新陳代謝,就好像假死一般的狀態,在「隱生狀態」下它們可以忍受零下200 ℃的低溫,150 ℃的高溫,能夠不吃不喝,這種狀態最多可以保持120年之久,當「隱生狀態」的「水熊蟲」再次接觸到水的時候,它們就像鳳凰涅槃一般舒展身體重新復活。

「水熊蟲」體積上是微不足道的,但是它們的強悍卻令人震驚,它們是「目前已知第1個能夠在太空中生存的動物」。2007年在一項太空動物實驗中,「水熊蟲」經歷了太空旅行,還暴露在真空之中,面臨沒有氧氣,微重力,紫外線和宇宙輻射的殘酷挑戰,最終它們中的一部分活著回到了地球,雖然經歷了極端的環境,但是它們依然給點陽光就燦爛,當給予充分的水分和營養之後,有些個體還能夠繼續繁殖下一代。

圖解:(上)正常狀態的水熊蟲(左下)進入「隱生狀態」的水熊蟲

「水熊蟲」為什麼能夠成為地球上生命力最強大的動物呢?

因為它們的遺傳信息中包含大量的外來基因,「水熊蟲」大概有6000種基因來自於其他物種,包括細菌、古菌、真菌和植物,外源基因佔到它們基因總數的1/6左右。相比之下,人類雖然也有外來基因,但也只不過只有100多個,遠遠不如「水熊蟲」那麼多。

「水熊蟲」通過獲得其他生物的基因,尤其是在那些極冷、極熱等極端環境下生存的微生物基因獲得了大量的性狀,可以抵抗嚴寒酷暑、高壓真空的環境,對於細菌們來說,基因轉移並不是很罕見的,它們交換基因就像我們微信聊天那麼容易,但在動物身上如此之多的外來基因卻是非常罕見的。

「水熊蟲」身上的外來基因是如何進入水熊蟲的基因組的呢?首先,「水熊蟲」能夠脫水,在這一過程中它們的DNA分子就會自然地斷裂成小段。其次,在它們通過吸水獲得重生的時候,細胞變得千瘡百孔,因而能夠從環境中吸收包括DNA分子在內的各種分子。最後,它們非常擅長於修復DNA,修補脫水造成的損傷。

正是由於它們「偷基因」的技術非常高超,「水熊蟲」的生命力才能夠如此的強大,即便當前的地球遭遇小行星撞擊、超新星爆發和伽馬射線爆發三種比較大的天文災害時,都很難將「水熊蟲」從地球上帶走。從理論上來說,它們能夠在月球表面存活下來,可能是幾十年可能是更久。

「水熊蟲」會在月球定居成為月球上的入侵生物嗎?

生物入侵,如今已經成為一個婦孺皆知的詞彙了,從田間地頭的牛蛙,到家裡魚缸中的清道夫,從吃貨飯桌上的小龍蝦,到在河裡瘋狂成長的水葫蘆,從異國他鄉的生蠔和大閘蟹,到揚我國威的亞洲鯉魚,這些外來物種所造成的生物入侵,對農業、生態和環境都造成了很大的損失,在自然界長期進化的過程中,生物和生物之間相互協調、相互制約,將各自的種群限制在一定的棲息和數量,形成了穩定的生態系統,然而一旦外來入侵物種擴散到新的環境,適應了當地的環境並成為優勢物種後,就會對區域的生態平衡帶來毀滅性的影響,嚴重威脅當地動、植物的生存,有的甚至能夠威脅當地居民的生產和生活,造成嚴重的財產和生命損失。

因為地球上的入侵事件數不勝數,於是也有人開始擔心,以色列「創世紀號」搭載的「水熊蟲」的生存能力這麼強,來到月球以後會不會也發生生物入侵事件呢?

當然是不會。

如果說生物入侵發生在月球的話,那麼入侵的物種也一定是人類,人類的增長就快要在地球上爆炸了,許多人都迫不及待想要再去尋找新的家園,然而即便強大到像人類這樣的生物,目前都無法入侵,更何況其他生物。

生物入侵之所以不會發生在月球,是因為那裡的環境已經被證實不適合生命存活了,人類最早探索宇宙的「第1站」就是月球,50年前人類已經能夠登陸月球,也早就實現了從月球上採集土壤樣本並返回地球,目前人類對月球的認識也算是比較全面了,月球上的各種元素和地球差不多,但卻是一個生命無法存活的荒涼之地。

「創世紀號」送上月球的是已經進入隱身狀態的「水熊蟲」,探測器墜落月球地面時會發生劇烈的碰撞和高溫,即便「水熊蟲」們能夠熬過這一關,它們也僅僅只是能活著而已,在那個沒有水、沒有空氣也沒有食物的地方,「水熊蟲」們也許永遠都不會甦醒,更不用提生長、進食和繁殖了。

還是會有人擔心美麗的月球會被地球的生命汙染,其實這個根本不用擔心,早在幾十年前,「阿波羅號」的太空人就已經把他們的糞便丟在月球上了,全部都是微生物,這麼多年過去了,那些留下的細菌也沒有引起什麼波瀾。

航天航空探測器在出發和墜毀之前,科學家都會對所能產生的「生物入侵」結果進行評估,比如如果是要去火星的設備就要比去月球的設備要嚴格得多,需要進行滅菌處理。再比如發往土星和木星的探測器,在它們生命的最後一刻,是絕對不會在「木衛二」、「土衛二」、「土衛六」等存在生命可能的星球墜毀的,一般情況下都是直接飛向土星和木星,因為在那裡即便探測器上有一些細菌,也不太可能在土星和木星上生存下去。

黃媂結語·「水熊蟲」與意義

在「創世紀號」中所攜帶的「水熊蟲」主要目的是為了進行科學研究,科學家也充分考慮到了探測器墜毀的風險了,所以在月球的探測器上帶上「水熊蟲」,帶上人類、動物和植物的DNA,這件事情是專家們經過深思熟慮的結果,一般情況下不會造成什麼不可挽回的結果,不會產生在地球上類似的生物入侵事件。

反而,我覺得這件事情還是挺有意義的,也許將來的某一天,當人類再次登陸月球時會將這些酣睡的「水熊蟲」喚醒,也有可能它們被某個外星文明撿到,放在了宇宙的博物館,對於人類還有一些現實意義,那就是這些DNA樣本可以看作是地球生命的備份,當我們面臨小行星撞擊等風險時,建立一個後備的DNA存儲基地,是一個非常高瞻遠矚的打算。

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