在探索生命極限的科研征程中,一項關于苔蘚孢子的研究引發了科學界的廣泛關注。這種看似普通的植物,憑借其驚人的生存能力,為人類理解生命在極端環境下的適應性提供了全新視角。
苔蘚素以適應極端環境著稱,從喜馬拉雅山脈的巔峰到南極的苔原,從死亡谷的沙漠到活火山的熔巖地帶,甚至在永久凍土層和冰川中,都能發現它們的蹤跡。部分苔蘚的生存時間可達數百年,展現出極強的生命力。近期的研究進一步揭示了這種生命力的奧秘:苔蘚孢子表面覆蓋著一層特殊涂層,能夠有效抵御輻射損傷,使其在太空中也具備長期生存的潛力,甚至有可能在火星等星球上繁衍生息。
這項突破性成果發表于知名學術期刊《iScience》,首次證實了早期陸生植物能夠在太空環境中長期存活。研究團隊以常見的小立碗蘚為實驗對象,通過地面模擬和太空暴露實驗,深入探究了其孢子在不同條件下的生存表現。
在地面模擬實驗中,研究人員測試了苔蘚的三種結構:幼年原絲體、壓力下形成的繁殖細胞以及包覆孢子的孢子體。在極端紫外線、真空、高低溫循環等綜合壓力下,原絲體全部死亡,繁殖細胞的存活率略高,而孢子體則表現出極強的耐受性。其紫外線耐受能力約為其他結構的1000倍,甚至在-196°C的低溫下超過一周仍能存活和萌發,在55°C的高溫環境中持續一個月也未受到致命影響。研究人員推測,孢子體的外層結構可能具有吸收紫外線和隔絕損傷的功能,這一特征可能是苔蘚類植物在約5億年前從水生環境遷移至陸地,并在多次滅絕事件中存續下來的關鍵適應機制。
為了驗證孢子體在真實太空環境下的表現,研究團隊于2022年3月將數百個孢子體送往國際空間站(ISS),并固定在空間站外部暴露板上,暴露時間長達283天。2023年1月,樣本隨飛船返回地球。實驗結果令人震驚:超過80%的孢子存活,且在存活孢子中,僅有約11%無法在實驗室中再次萌發。研究人員檢測葉綠素含量后發現,除葉綠素a降低約20%外,其余指標均在正常范圍,且這一變化并未影響孢子的健康狀態。
基于實驗數據,研究團隊建模估算,這種孢子在太空條件下可能生存約5600天,即約15年。不過,研究人員強調,這一數值僅為粗略推算,仍需更多樣本以提高預測準確性。北海道大學教授藤田知道指出,包括人類在內的大多數生物無法在太空真空環境中存活,但苔蘚孢子在直接暴露9個月后仍保持活力,這表明地球生命在細胞層面具備耐受太空條件的內在機制。
盡管苔蘚不可食用,但其韌性對未來太空任務具有潛在價值。例如,苔蘚可用于氧氣生成、濕度調節或行星土壤形成。如果孢子能在星際旅途中長期存活、重新吸水并復蘇,它們未來可能為地外環境建立基礎生態系統提供幫助。然而,專家也提醒,當前研究主要集中在孢子的“存活能力”,并未驗證苔蘚能否在不同重力、大氣成分或輻射水平下正常生長。國際空間站的環境也無法完全模擬深空、月球或火星的復雜條件。
研究團隊希望,這項成果能推動有關地外土壤適合植物生長潛力的研究,并為未來在月球、火星等地構建生態系統提供參考。











