'能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球'

月球 地球 生物 宇宙 孢子 NASA愛好者 2019-08-18
""能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

創世紀號距離月面22千米時傳回的圖像

來源:月球探測器創世紀號

4月11日,以色列的月球探測器創世紀號(Beresheet)在即將登陸月球之時,負責降落的主發動機突然出現故障,創世紀號無法減速,最終撞上月球表面。雖然人類首個私人贊助的登月計劃以探測器墜毀告終,卻給月球留下了來自地球的超強物種:水熊蟲(water bear)。

被“灑”在月球表面的水熊蟲處於一種休眠狀態:研究人員將這些小生命進行了脫水處理,讓它們所有的新陳代謝過程都停止,等待人類將其重新喚醒。

"能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

創世紀號距離月面22千米時傳回的圖像

來源:月球探測器創世紀號

4月11日,以色列的月球探測器創世紀號(Beresheet)在即將登陸月球之時,負責降落的主發動機突然出現故障,創世紀號無法減速,最終撞上月球表面。雖然人類首個私人贊助的登月計劃以探測器墜毀告終,卻給月球留下了來自地球的超強物種:水熊蟲(water bear)。

被“灑”在月球表面的水熊蟲處於一種休眠狀態:研究人員將這些小生命進行了脫水處理,讓它們所有的新陳代謝過程都停止,等待人類將其重新喚醒。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

水熊蟲概念圖

圖片來源:福克斯(Fox)/Giphy

其實,這已經不是水熊蟲第一次離開地球進入太空了,早在2007年的時候,它們就被歐洲航天局(European Space Agency,ESA)的一個實驗項目帶入了太空,ESA設計執行了一系列太空實驗,目的在於尋找能在深邃的太空之中存活時間更久的地球生物。

這讓水熊蟲成為了第一批進入太空的生命體。

水熊蟲是緩步動物(tardigrade)的俗稱,體積極小,大部分長度不超過1毫米,最大的也只有1.4毫米;一般擁有四個體節、四對腳,末端還有爪子或是吸盤、腳趾。水熊蟲主要生活在短時間存在的池塘裡、土壤中的水滴中,以及潮溼的植物水膜上。水熊蟲最為人熟知的是極為頑強的生命力,在讓大多數生物致死的條件下,它們也能夠安然生活:可以承受的溫度下至零下272攝氏度,上至150攝氏度;可以在沒有水的情況下持續存活10年之久;除此之外,它們還具有極強的抗輻射能力。

"能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

創世紀號距離月面22千米時傳回的圖像

來源:月球探測器創世紀號

4月11日,以色列的月球探測器創世紀號(Beresheet)在即將登陸月球之時,負責降落的主發動機突然出現故障,創世紀號無法減速,最終撞上月球表面。雖然人類首個私人贊助的登月計劃以探測器墜毀告終,卻給月球留下了來自地球的超強物種:水熊蟲(water bear)。

被“灑”在月球表面的水熊蟲處於一種休眠狀態:研究人員將這些小生命進行了脫水處理,讓它們所有的新陳代謝過程都停止,等待人類將其重新喚醒。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

水熊蟲概念圖

圖片來源:福克斯(Fox)/Giphy

其實,這已經不是水熊蟲第一次離開地球進入太空了,早在2007年的時候,它們就被歐洲航天局(European Space Agency,ESA)的一個實驗項目帶入了太空,ESA設計執行了一系列太空實驗,目的在於尋找能在深邃的太空之中存活時間更久的地球生物。

這讓水熊蟲成為了第一批進入太空的生命體。

水熊蟲是緩步動物(tardigrade)的俗稱,體積極小,大部分長度不超過1毫米,最大的也只有1.4毫米;一般擁有四個體節、四對腳,末端還有爪子或是吸盤、腳趾。水熊蟲主要生活在短時間存在的池塘裡、土壤中的水滴中,以及潮溼的植物水膜上。水熊蟲最為人熟知的是極為頑強的生命力,在讓大多數生物致死的條件下,它們也能夠安然生活:可以承受的溫度下至零下272攝氏度,上至150攝氏度;可以在沒有水的情況下持續存活10年之久;除此之外,它們還具有極強的抗輻射能力。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

顯微鏡下的水熊蟲,也被稱作緩步動物

圖片來源:威洛•加布裡埃爾(Willow Gabriel)和鮑勃•戈爾茨坦(Bob Goldstein)

在瞭解了它們如此強大的生存能力之後,來自瑞典和德國的科學家主導了“太空中的水熊蟲”(Tardigrades in space ,TARDIS)這一太空實驗,希望探索在惡劣的太空環境中,水熊蟲能否成功活命。於是,在2007年9月的12天裡,約有3000只水熊蟲在ESA的軌道Foton-M3任務中搭上了前往太空的快車。

"能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

創世紀號距離月面22千米時傳回的圖像

來源:月球探測器創世紀號

4月11日,以色列的月球探測器創世紀號(Beresheet)在即將登陸月球之時,負責降落的主發動機突然出現故障,創世紀號無法減速,最終撞上月球表面。雖然人類首個私人贊助的登月計劃以探測器墜毀告終,卻給月球留下了來自地球的超強物種:水熊蟲(water bear)。

被“灑”在月球表面的水熊蟲處於一種休眠狀態:研究人員將這些小生命進行了脫水處理,讓它們所有的新陳代謝過程都停止,等待人類將其重新喚醒。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

水熊蟲概念圖

圖片來源:福克斯(Fox)/Giphy

其實,這已經不是水熊蟲第一次離開地球進入太空了,早在2007年的時候,它們就被歐洲航天局(European Space Agency,ESA)的一個實驗項目帶入了太空,ESA設計執行了一系列太空實驗,目的在於尋找能在深邃的太空之中存活時間更久的地球生物。

這讓水熊蟲成為了第一批進入太空的生命體。

水熊蟲是緩步動物(tardigrade)的俗稱,體積極小,大部分長度不超過1毫米,最大的也只有1.4毫米;一般擁有四個體節、四對腳,末端還有爪子或是吸盤、腳趾。水熊蟲主要生活在短時間存在的池塘裡、土壤中的水滴中,以及潮溼的植物水膜上。水熊蟲最為人熟知的是極為頑強的生命力,在讓大多數生物致死的條件下,它們也能夠安然生活:可以承受的溫度下至零下272攝氏度,上至150攝氏度;可以在沒有水的情況下持續存活10年之久;除此之外,它們還具有極強的抗輻射能力。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

顯微鏡下的水熊蟲,也被稱作緩步動物

圖片來源:威洛•加布裡埃爾(Willow Gabriel)和鮑勃•戈爾茨坦(Bob Goldstein)

在瞭解了它們如此強大的生存能力之後,來自瑞典和德國的科學家主導了“太空中的水熊蟲”(Tardigrades in space ,TARDIS)這一太空實驗,希望探索在惡劣的太空環境中,水熊蟲能否成功活命。於是,在2007年9月的12天裡,約有3000只水熊蟲在ESA的軌道Foton-M3任務中搭上了前往太空的快車。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

在拜科努爾航天發射場(Baikonur Cosmodrome),Foton-M3航天器準備發射。2007年9月,Foton-M3太空艙在軌道上環繞地球飛行了12天。

圖片來源:ESA的S•科爾瓦亞(S.Corvaja)

“我們的主要發現是,真空的太空環境,也就是極度脫水、充滿宇宙輻射的條件,對水熊蟲來說不是問題。” TARDIS項目的負責人、來自瑞典克里斯蒂安斯塔德大學(University of Kristianstad)的英厄馬爾•約恩鬆(Ingemar Jönsson)說道。

水熊蟲在如此惡劣的環境中也能夠倖免於難,正顯示出它們旺盛而強大的生命力。科學家的下一步,就是了解這看似不可能的生命存活背後的機制。約恩鬆說:“例如,當水熊蟲完全脫水時,它們的細胞是如何做到保持細胞膜和DNA穩定的?”揭開這些生命的存活機制,就可以為太空生物科學(space bioscience)和其他領域的許多謎團和深度研究打開大門。

科學家精挑細選出了一組有能力應對太空中極端條件的生命體,水熊蟲就是其中之一。在1998年~2008年這10年之中,ESA的其他太空實驗表明,萵苣種子和地衣(藻類和真菌共生的複合體)也能在太空中生存;如果避免接受陽光直射,細菌孢子也能在太空環境中存活多年。

"能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

創世紀號距離月面22千米時傳回的圖像

來源:月球探測器創世紀號

4月11日,以色列的月球探測器創世紀號(Beresheet)在即將登陸月球之時,負責降落的主發動機突然出現故障,創世紀號無法減速,最終撞上月球表面。雖然人類首個私人贊助的登月計劃以探測器墜毀告終,卻給月球留下了來自地球的超強物種:水熊蟲(water bear)。

被“灑”在月球表面的水熊蟲處於一種休眠狀態:研究人員將這些小生命進行了脫水處理,讓它們所有的新陳代謝過程都停止,等待人類將其重新喚醒。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

水熊蟲概念圖

圖片來源:福克斯(Fox)/Giphy

其實,這已經不是水熊蟲第一次離開地球進入太空了,早在2007年的時候,它們就被歐洲航天局(European Space Agency,ESA)的一個實驗項目帶入了太空,ESA設計執行了一系列太空實驗,目的在於尋找能在深邃的太空之中存活時間更久的地球生物。

這讓水熊蟲成為了第一批進入太空的生命體。

水熊蟲是緩步動物(tardigrade)的俗稱,體積極小,大部分長度不超過1毫米,最大的也只有1.4毫米;一般擁有四個體節、四對腳,末端還有爪子或是吸盤、腳趾。水熊蟲主要生活在短時間存在的池塘裡、土壤中的水滴中,以及潮溼的植物水膜上。水熊蟲最為人熟知的是極為頑強的生命力,在讓大多數生物致死的條件下,它們也能夠安然生活:可以承受的溫度下至零下272攝氏度,上至150攝氏度;可以在沒有水的情況下持續存活10年之久;除此之外,它們還具有極強的抗輻射能力。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

顯微鏡下的水熊蟲,也被稱作緩步動物

圖片來源:威洛•加布裡埃爾(Willow Gabriel)和鮑勃•戈爾茨坦(Bob Goldstein)

在瞭解了它們如此強大的生存能力之後,來自瑞典和德國的科學家主導了“太空中的水熊蟲”(Tardigrades in space ,TARDIS)這一太空實驗,希望探索在惡劣的太空環境中,水熊蟲能否成功活命。於是,在2007年9月的12天裡,約有3000只水熊蟲在ESA的軌道Foton-M3任務中搭上了前往太空的快車。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

在拜科努爾航天發射場(Baikonur Cosmodrome),Foton-M3航天器準備發射。2007年9月,Foton-M3太空艙在軌道上環繞地球飛行了12天。

圖片來源:ESA的S•科爾瓦亞(S.Corvaja)

“我們的主要發現是,真空的太空環境,也就是極度脫水、充滿宇宙輻射的條件,對水熊蟲來說不是問題。” TARDIS項目的負責人、來自瑞典克里斯蒂安斯塔德大學(University of Kristianstad)的英厄馬爾•約恩鬆(Ingemar Jönsson)說道。

水熊蟲在如此惡劣的環境中也能夠倖免於難,正顯示出它們旺盛而強大的生命力。科學家的下一步,就是了解這看似不可能的生命存活背後的機制。約恩鬆說:“例如,當水熊蟲完全脫水時,它們的細胞是如何做到保持細胞膜和DNA穩定的?”揭開這些生命的存活機制,就可以為太空生物科學(space bioscience)和其他領域的許多謎團和深度研究打開大門。

科學家精挑細選出了一組有能力應對太空中極端條件的生命體,水熊蟲就是其中之一。在1998年~2008年這10年之中,ESA的其他太空實驗表明,萵苣種子和地衣(藻類和真菌共生的複合體)也能在太空中生存;如果避免接受陽光直射,細菌孢子也能在太空環境中存活多年。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

為了進行直接暴露在惡劣太空環境中的實驗,研究人員設計了生物盤(Biopan)。在Foton-M3上,生物盤包含了10個不同的實驗,涉及的領域包括太空生物學(exobiology)和輻射暴露。生物盤裝置位於Foton-M3航天器的外表面,一旦進入軌道,就會自動打開將實驗暴露在外太空之中;在進入艙內之前,生物盤則會重新閉合。

圖片來源:ESA

“與以往的實驗生命體不同,水熊蟲是一種全新的生物,沒人知道它們神奇的生命機制。”ESA項目的生物學家勒內•德梅斯(René Demets)說道,“問題是,為什麼陸地生物已經準備好了暴露在太空環境中呢?有什麼邏輯依據嗎?目前還沒有人知道。“

太空中的生存問題往往與另一個更廣泛的理論聯繫在一起,那就是地球上生命的起源。“也許,生命的起源甚至根本就不在地球上,”德梅斯說道,“我們所知道的生命形式,是否早已在其他地方誕生,後來才被帶到地球上?例如通過帶有生命的隕石送到地球上?合適有利的條件讓這些生命的種子能夠進一步傳播、發展、成長和成活。現在,我們確確實實已經發現了一些生命力頑強地生物體,即使在惡劣的太空條件下也能得以生存。”

這些生物體如果能在藉助隕石進行“長途旅行”,那麼它們必須也能承受住飛躍地球大氣層的考驗,併成功存活下來。在Foton 任務中,ESA還進行了一系列“石頭”(Stone)實驗,結果表明,在隕石的表層(深度約2釐米)之中,由於摩擦產生的高溫和高壓,任何東西都不可能完好地進入地球大氣層;只有那些能夠生活在隕石內部深處的裂縫或孔隙內的有機體,才有可能存活下來。

"能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

創世紀號距離月面22千米時傳回的圖像

來源:月球探測器創世紀號

4月11日,以色列的月球探測器創世紀號(Beresheet)在即將登陸月球之時,負責降落的主發動機突然出現故障,創世紀號無法減速,最終撞上月球表面。雖然人類首個私人贊助的登月計劃以探測器墜毀告終,卻給月球留下了來自地球的超強物種:水熊蟲(water bear)。

被“灑”在月球表面的水熊蟲處於一種休眠狀態:研究人員將這些小生命進行了脫水處理,讓它們所有的新陳代謝過程都停止,等待人類將其重新喚醒。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

水熊蟲概念圖

圖片來源:福克斯(Fox)/Giphy

其實,這已經不是水熊蟲第一次離開地球進入太空了,早在2007年的時候,它們就被歐洲航天局(European Space Agency,ESA)的一個實驗項目帶入了太空,ESA設計執行了一系列太空實驗,目的在於尋找能在深邃的太空之中存活時間更久的地球生物。

這讓水熊蟲成為了第一批進入太空的生命體。

水熊蟲是緩步動物(tardigrade)的俗稱,體積極小,大部分長度不超過1毫米,最大的也只有1.4毫米;一般擁有四個體節、四對腳,末端還有爪子或是吸盤、腳趾。水熊蟲主要生活在短時間存在的池塘裡、土壤中的水滴中,以及潮溼的植物水膜上。水熊蟲最為人熟知的是極為頑強的生命力,在讓大多數生物致死的條件下,它們也能夠安然生活:可以承受的溫度下至零下272攝氏度,上至150攝氏度;可以在沒有水的情況下持續存活10年之久;除此之外,它們還具有極強的抗輻射能力。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

顯微鏡下的水熊蟲,也被稱作緩步動物

圖片來源:威洛•加布裡埃爾(Willow Gabriel)和鮑勃•戈爾茨坦(Bob Goldstein)

在瞭解了它們如此強大的生存能力之後,來自瑞典和德國的科學家主導了“太空中的水熊蟲”(Tardigrades in space ,TARDIS)這一太空實驗,希望探索在惡劣的太空環境中,水熊蟲能否成功活命。於是,在2007年9月的12天裡,約有3000只水熊蟲在ESA的軌道Foton-M3任務中搭上了前往太空的快車。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

在拜科努爾航天發射場(Baikonur Cosmodrome),Foton-M3航天器準備發射。2007年9月,Foton-M3太空艙在軌道上環繞地球飛行了12天。

圖片來源:ESA的S•科爾瓦亞(S.Corvaja)

“我們的主要發現是,真空的太空環境,也就是極度脫水、充滿宇宙輻射的條件,對水熊蟲來說不是問題。” TARDIS項目的負責人、來自瑞典克里斯蒂安斯塔德大學(University of Kristianstad)的英厄馬爾•約恩鬆(Ingemar Jönsson)說道。

水熊蟲在如此惡劣的環境中也能夠倖免於難,正顯示出它們旺盛而強大的生命力。科學家的下一步,就是了解這看似不可能的生命存活背後的機制。約恩鬆說:“例如,當水熊蟲完全脫水時,它們的細胞是如何做到保持細胞膜和DNA穩定的?”揭開這些生命的存活機制,就可以為太空生物科學(space bioscience)和其他領域的許多謎團和深度研究打開大門。

科學家精挑細選出了一組有能力應對太空中極端條件的生命體,水熊蟲就是其中之一。在1998年~2008年這10年之中,ESA的其他太空實驗表明,萵苣種子和地衣(藻類和真菌共生的複合體)也能在太空中生存;如果避免接受陽光直射,細菌孢子也能在太空環境中存活多年。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

為了進行直接暴露在惡劣太空環境中的實驗,研究人員設計了生物盤(Biopan)。在Foton-M3上,生物盤包含了10個不同的實驗,涉及的領域包括太空生物學(exobiology)和輻射暴露。生物盤裝置位於Foton-M3航天器的外表面,一旦進入軌道,就會自動打開將實驗暴露在外太空之中;在進入艙內之前,生物盤則會重新閉合。

圖片來源:ESA

“與以往的實驗生命體不同,水熊蟲是一種全新的生物,沒人知道它們神奇的生命機制。”ESA項目的生物學家勒內•德梅斯(René Demets)說道,“問題是,為什麼陸地生物已經準備好了暴露在太空環境中呢?有什麼邏輯依據嗎?目前還沒有人知道。“

太空中的生存問題往往與另一個更廣泛的理論聯繫在一起,那就是地球上生命的起源。“也許,生命的起源甚至根本就不在地球上,”德梅斯說道,“我們所知道的生命形式,是否早已在其他地方誕生,後來才被帶到地球上?例如通過帶有生命的隕石送到地球上?合適有利的條件讓這些生命的種子能夠進一步傳播、發展、成長和成活。現在,我們確確實實已經發現了一些生命力頑強地生物體,即使在惡劣的太空條件下也能得以生存。”

這些生物體如果能在藉助隕石進行“長途旅行”,那麼它們必須也能承受住飛躍地球大氣層的考驗,併成功存活下來。在Foton 任務中,ESA還進行了一系列“石頭”(Stone)實驗,結果表明,在隕石的表層(深度約2釐米)之中,由於摩擦產生的高溫和高壓,任何東西都不可能完好地進入地球大氣層;只有那些能夠生活在隕石內部深處的裂縫或孔隙內的有機體,才有可能存活下來。

能在太空生存的地球生物,這一次被灑上了月球

在國際空間站上,“暴露”設備允許短期或長期地將實驗裝置暴露於太空條件和太陽紫外線輻射之中。作為歐洲技術暴露飛行器的九個有效載荷之一,在歐洲哥倫布實驗室外部,已經安裝了幾個裝滿陸地生物的淺盤。

圖片來源:ESA

到目前為止,在任務持續時間內,這些太空暴露實驗都被限制在一到兩週的時間內。ESA還在國際空間站(International Space Station)上進行了一系列名為“暴露”(Expose)的實驗,測試更長持續時間的太空環境暴露試驗。作為歐洲技術暴露飛行器(European Technology Exposure Facility,EuTEF)的九個有效載荷之一,在歐洲哥倫布實驗室(Columbus laboratory)外部,已經安裝了幾個裝滿陸地生物的淺盤。

ESA國際空間站採用部(Utilisation Department)的主管馬丁•澤爾(Martin Zell)解釋說:“正如我們在水熊蟲身上看到的那樣,我們或許能收穫生命體存活的輝煌結果,當然也可能會得到非常消極的結果,並且確切地瞭解到,長時間暴露在太空環境中永遠不會讓生命存活。通過這些實驗,我們正在探索太空生物的變化及其生存的最終極限。”

參考:

[1]https://www.esa.int/Our_Activities/Human_and_Robotic_Exploration/Research/Tiny_animals_survive_exposure_to_space

[2]https://www.wired.com/story/a-crashed-israeli-lunar-lander-spilled-tardigrades-on-the-moon/

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