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新疆發現逆天植物,脫水98%仍能存活!改造火星環境不再是夢!

2024-08-28科學

改造火星有希望了?關鍵時刻靠不了馬斯克的「核彈炸火星」,還得是愛好和平的中國人來帶頭!

簡單來說,中國科研團隊在新疆發現了能夠適應火星環境的植物。可以在極端環境下生存,就算全身98%的細胞脫水還能繼續活下去,並且透過了火星模擬環境下的生存測試,有望種植到火星,改變火星環境。

齒肋赤蘚:能夠適應火星的植物

火星,在中國被稱作「熒惑」,英文名叫做「Mars」,雖然後來為了統一而被轉譯成「火星」,但其實它和火沒有半毛錢關系,火星之所以一片通紅,並不是因為它被烈火焚燒,只是因為整火星都是一片沙漠。

言歸正傳。隨著天文學家對火星的研究不斷深入, 人們發現這顆地球的鄰居很有可能成為人類的第二個「地球」 ,因為它是太陽系中離地球最近的一顆行星,體積雖然比地球小,但產生的重力對人類影響也不會有多大,關鍵是這顆行星有著和地球相似的公轉和自轉,並且還有大氣層包裹著,這就意味著火星可以產生晝夜交替和四季變更。

並且現在的研究表明, 火星上具有一定量的固態水,雖然量少,並且還以固體形態和沙礫混合,但是有總比沒有好 。各方面數據都表明了火星具有人類移居的潛力,然而即便擁有這些特征,火星的環境依然不適合人類生存。

火星雖然有大氣層,但是極其稀薄 ,不僅不能起到保溫效果,而且還擋不住外太空的宇宙輻射。據研究,火星晝夜溫差極大,白天最高溫度為零下12攝氏度左右,晚上最低溫度是零下76攝氏度左右,而且因為沒有植物的光合作用,所以火星上並有適合人類呼吸的氧氣。這樣的環境根本不適合人類生存。

不過好在火星上還有一定量的 二氧化碳 ,並且有光照, 如果能夠尋找到一種能夠適應火星環境的植物,那就還有希望改變火星環境。

美國很早以前就有了這種想法,但是只是在電影裏面展現,誰能想到這種植物竟然在中國被發現了,它就是「 齒肋赤蘚 」。

2024年7月5日,中國科學院新疆生態地理研究所,公布了一項重大發現,一種名為「齒肋赤蘚」的沙漠苔蘚,可以在復合多重逆境的火星模擬條件下存活, 模擬的參數主要包括650帕的大氣壓強、-60至-20攝氏度的環境溫度,95%的二氧化碳濃度,並且還有多種輻射條件, 如果是普通的植物,在這樣的環境下必死無疑,但是齒肋赤蘚活下來了,並且在恢復適宜的環境之後,還能夠再生出新的植株。值得驕傲的是, 這也是高等植物在火星模擬條件下存活的首次公開發現。

那麽齒肋赤蘚到底是何物種?為何能夠擁有如此強大的生命力?它又將如何改變火星環境?

齒肋赤蘚為何生命力如此強大?

值得一提的是,像齒肋赤蘚這種具有逆天生命力的植物,並不是什麽稀罕物,它們通常分布在沙漠或者是極寒地帶,這些地方的氣候環境可想而知,普通的植物在這樣的環境中,要麽被熱死,要麽就被冷死。

齒肋赤蘚不一樣,雖然極端環境也會造成它脫水,但是脫水並不代表死亡。據研究發現,無論是在黑暗條件下,還是有光照的條件下,齒肋赤蘚都能夠進行復水,也就是在失水狀態下下倒點水上去,它就能迅速恢復,重新變成綠色。總的來說,齒肋赤蘚就是能夠做到: 幹而不死、凍而不死、照而不死。

齒肋赤蘚能夠承受住極端溫度,和它的葉片有很大關系,它的葉片重疊,可以減少水分的蒸發,葉頂端白色的芒尖,能夠反射強烈的陽光,以適應烈日暴曬。

除此之外, 它的芒尖發育結構,也創新型地實作了「自上而下」的吸水模式 ,據研究發現,這是一種極其高效的從大氣中集水、輸水的智慧裝置,可以讓它在極其幹旱的環境下也能存活。可如果環境的極端程度超過了它的正常生活條件,它還能在這種逆境中進入休眠狀態,如果環境有所好轉之後,它還能自行恢復生命力。

然而這還只能算是比較正常的能力,齒肋赤蘚的一個離譜的能力, 就是它具有較強的抗輻射能力 。據研究數據表明,齒肋赤蘚在Gamma射線下的致死劑量是5000戈瑞,要知道,人類在接受到10戈瑞的輻射之後就會有死亡的危險,像齒肋赤蘚的這種能力,估計和大名鼎鼎的水熊蟲有的一拼。

那麽像齒肋赤蘚這樣生命力極強的植物,又該怎樣用來改變火星的環境呢?它到底能不能成功?

齒肋赤蘚如何改變火星環境?

自從得知火星的環境之後,很多科學家都在思考著如何改變火星的惡劣環境。

有些科學家想透過 重新開機火星磁場來恢復 ,因為火星之所以會淪落到今天,和它的磁場消失有很大的關系。有了穩定的磁場,才能對抗太陽風帶來的輻射和帶電粒子,讓火星擁有一個安全的環境。

而重新開機磁場的方式更是五花八門,有些說可以給火星造一個「磁極衛星」,相當於人造磁場;有的認為可以拖一塊隕石過去,充當火星的衛星,讓它圍繞火星旋轉,以啟用火星冰凍的核心;而馬斯克曾經還提出一個想法,在火星上引爆很多核彈,核彈爆炸產生的熱量可以給火星表面增溫,而在高溫中蒸發的巖石沙產生的氣體,還能夠增加大氣層厚度。

增加大氣厚度,確實是改造火星的一個重要環節,不過真要按照馬斯克的想法實施,那火星迎來的可能不是改造,而是更加惡劣的環境。雖然這些想法都有一定的道理,但是工程量都太過於龐大,對於人類現在的能力來說,還暫時做不到。當然,除了這些大工程之外,還有很多科學家建議在火星上種植某種植物,然後慢慢改變火星的環境。那麽這又是怎樣的原理呢?

用生物改變火星環境,並非異想天開 ,這個過程和地球上生命的出現多少有些相似。在地球形成之初,地球上也是沒有生命,隨著地殼運動和晝夜交替,各種氣體從巖漿裏誕生,並且聚集在地球周圍,形成了最初的大氣。有了大氣層,就有了適宜的溫度,還有了風雨雷電,種種環境因素的作用下,地球上出現了海洋,出現了原始細胞,然後又出現了各種微生物和藻類。

在這些原始生物的光合作用下,原始的地球開始出現了氧氣,並且氣候環境越來越穩定。人類之所以能有今天的生存環境,就是這些生物在漫長的地質年代中,對地球環境產生了改造。 所以如果可以把這種模式搬運到火星上,那麽也就有希望改變火星目前的狀況。

只是隨著時間的推移,曾經能夠適應極端環境的原始生物幾乎都絕跡了,能夠找到齒肋赤蘚這樣的植物,已經是相當不容易。這種植物能夠適應火星環境,如果能夠把它們種在火星上,那麽它們就能像地球的原始生物那樣,在惡劣的環境中,透過光合作用,一點點改變大氣結構。

和其他改造火星的方法相比,這種方法更有可行性,因為植物的適應能力都是現成的,人類只需要考慮怎樣把植物送上火星,怎樣把他們種進去,然後就是漫長的等待,讓火星的環境慢慢發生改變。

這種在火星上種植苔蘚類植物的方式,美國曾經就在電影裏展示過。在電影中,雖然太空人在火星的很多地方,都需要宇航服供氧才能呼吸,但是當他們來到種植苔蘚的地方,就可以脫掉面罩,自由呼吸。

由此可見美國人很早就已經有了這種想法,但還是停留在電影裏,而中國已經快要把這種幻想變成現實。

雖然感覺科幻變成了現實,但是真的要在火星上把這種植物種上去,又談何容易。且不說火星和地球的距離遙遠,就算是真的把植物種上去,即便它在火星上沒有死,但是如果火星的環境不能夠讓它復活,那麽它就一直處於休眠狀態,這樣的話也是無濟於事。所以這個時候,水依然是火星植物生存繞不開的一個環節。

不過幸運的是,火星上雖然沒有液態水, 但也有固態水的存在,雖然量少,但是對於齒肋赤蘚這樣的植物來說,也是完全足夠了。

透過探測得知,火星的兩極地區有固態水的存在,所以有些科學家就構思,可以設計一種矽氣凝膠裝置,把它罩在這些區域的地面上,由於這種裝置可以吸收紅外輻射,就像玻璃房的溫室效應一樣,可以儲備熱能,當儲備的熱量達到一定程度的時候,就能融化裏面的固態水,從而營造出適合生物生存的微縮環境,然後就能夠在火星上培養植物。

如果這種方法能夠成功,理論上來說在火星上可以種植很多植物,即便像薯仔這樣的農作物也可以種植,如果將這個想法和齒肋赤蘚結合,那麽就能夠大大增加齒肋赤蘚在火星上的生存機率,並且可以用最快的速度,改變火星環境。