牽牛花的種子可以承受高劑量的紫外線。圖片來源：caoyu36/iStockphoto
本報訊一項新的研究發現，天然防晒劑能夠幫助牽牛花的種子在足以灼傷大多數人類皮膚的紫外線輻射劑量下倖存下來。研究人員指出，普通開花植物的耐寒種子甚至可能在一次行星間的旅程中倖存下來。
這一發現可能有助於研究人員確定哪些物種能夠參與未來飛往火星的探測活動——由於大氣層稀薄，那裡是一個被紫外線輪番轟炸的地方。它同時也驗證了有生源說的概念，即認為生命可能通過搭乘小行星或彗星的順風車而在太陽系或其他星系中遷移。
並未參與該項研究的英國白金漢大學白金漢天體生物學中心主任Chandra Wickramasinghe表示：“這些發現增添了新的證據，表明有生源說不僅是可能的,而且絕對是不可避免的。”
這項研究始於10年前，當時宇航員把大約2000粒來自菸草植物和一種名為擬南芥的開花植物的種子放在了國際空間站的外面。在558天裡，這些種子暴露於高水平的紫外線、宇宙輻射和極端溫度波動下——這些條件對於大多數生命形式而言都是致命的。
然而，當這些種子於2009年回到地球時，大約有20%的種子發芽併成長為正常的植物。法國國立農業研究所凡爾賽宮研究中心名譽植物學家David Tepfer表示：“種子非常適合儲存生命。”
但是科學家剛剛開始瞭解這些種子是如何存活下來的。如今，10年後，Tepfer和法國巴黎-默東天文臺退休物理學家Sydney Leach仔細研究了其中一些太空旅行種子的脫氧核糖核酸（DNA）。
科學家著眼於那些沒有人試圖發芽的種子，它們在離開地球之前便已經在基因組中插入了一小段遺傳密碼。這段編碼讓研究人員測試了暴露在太空中的DNA的結構和功能，進而發現兩組DNA都存在退化現象。
Tepfer和Leach指出，一些DNA的結構單元可能發生了化學融合過程，在這一過程中，遺傳密碼往往會失活。Tepfer推測，被波長很短的紫外線損壞的種子如果能夠隨著生長修復DNA損傷，則有可能發芽。
然而科學家想看看一粒種子到底能夠承受多大的虐待。在實驗室的後續試驗中，Tepfer和Leach將3種植物——牽牛花、菸草和擬南芥的種子暴露在高劑量的紫外線下。最終，Tepfer和Leach認為，牽牛花的種子可能基於它們較大的外殼、堅韌的種皮，從而有能力在土壤中存活超過50年。
研究人員發現，只有牽牛花的種子在暴露於大約是通常用來消毒飲用水劑量600萬倍的紫外線下之後依然能夠發芽，而這一劑量會殺死更小的菸草和擬南芥的種子。
研究小組指出，包含黃酮類（一種可作為天然防晒劑的在紅酒和茶葉中常見的化合物）的一個保護層可能與牽牛花種子的這種超強生命力有關。研究人員在最近出版的《天體生物學》雜誌上報告了這一研究成果。
Tepfer指出，給動物餵食含有高黃酮類化合物的飲食可能會提高它們抗紫外線的能力，從而使它們更適合於星際旅行。“它們可能會更耐紫外線。”他說，“紅酒還是綠茶，有人想喝嗎？” （趙熙熙）
《中國科學報》 (2017-05-04 第2版 國際)