缓步动物会在月球上定居吗？

熊明青

缓步动物会在月球上定居吗？（图片来源:Dotted Yeti/Shutterstock）

（）据美国太空网（洛朗·帕尔卡）：这篇文章最初发表在对话上。该出版物将这篇文章贡献给了Space.com的“专家之声:论坛版和见解”。

洛朗·帕尔卡是法国国家自然历史博物馆的微生物学家。

就在五年多前，2019年2月22日，一个无人太空探测器被送入月球轨道。它被命名为Beresheet，由SpaceIL和以色列航空航天工业公司建造，旨在成为第一艘执行软着陆的私人航天器。探测器的有效载荷中包括缓步动物，它们以能够在最恶劣的气候下生存而闻名。

这项任务从一开始就遇到了麻烦，旨在确定航天器方位并正确控制其马达的“星跟踪器”相机出现了故障。预算限制迫使设计精简，虽然指挥中心能够解决一些问题，但在4月11日着陆当天，情况变得更加棘手。

在飞往月球的途中，宇宙飞船一直在高速飞行，它需要减速才能软着陆。不幸的是，在刹车操作过程中，一个陀螺仪发生故障，阻塞了主发动机。在150米的高度，贝雷片仍以500公里/小时的速度移动，速度太快，无法及时阻止。撞击非常猛烈——探测器粉碎，残骸散落在大约100米的距离之外。我们知道这一点是因为美国国家航空航天局的LRO（月球勘测轨道飞行器）卫星于4月22日拍摄到了该地点。

（几乎）能忍受一切的动物

那么在探测器上旅行的缓步动物发生了什么？鉴于它们在几乎会杀死任何其他动物的环境中生存的非凡能力，它们会污染月球吗？更糟糕的是，它们能够繁殖并殖民它吗？

缓步动物是长度不到一毫米的微小动物。它们都有神经元，在可伸缩的长鼻末端有一个开口，有一个包含微生物群的肠道和四对末端为爪子的非关节腿，大多数都有两只眼睛。尽管它们很小，但它们与昆虫和蜘蛛等节肢动物有着共同的祖先。

大多数缓步动物生活在水生环境中，但它们可以在任何环境中找到，甚至是城市环境。CNRS的研究员埃马纽埃尔·德拉古特在巴黎植物园的苔藓和地衣中收集了它们。为了保持活跃，以小球藻等微藻为食，并移动、生长和繁殖，缓步动物需要被一层水膜包围。它们通过单性生殖（来自未受精卵）或雌雄同体（当个体（同时拥有雄性和雌性配子）自受精时）进行有性或无性繁殖。蛋孵化后，缓步动物的活跃期持续3到30个月。总共有1，265个物种被描述过，包括两个化石。

缓步动物以其对地球和月球上都不存在的环境的抵抗力而闻名。他们可以通过失去高达95%的身体水分来停止新陈代谢。一些物种合成一种糖，海藻糖，作为防冻剂，而其他物种合成的蛋白质被认为将细胞成分纳入一个无定形的“玻璃”网络，为每个细胞提供抵抗力和保护。

脱水期间，缓步动物的身体会缩小到正常大小的一半。腿消失了，只有爪子仍然可见。这种状态被称为隐生状态，一直持续到活跃生命的条件再次变得有利为止。

根据缓步动物的种类，个体需要或多或少的时间脱水，并且不是同一物种的所有标本都能恢复活跃的生活。脱水的成年人在低至-272摄氏度或高达150摄氏度的温度下可以存活几分钟，在1000或4400戈瑞的高剂量伽马射线下可以长期存活。相比之下，10戈瑞的剂量对人类是致命的，40-50，000戈瑞对所有类型的材料都是消毒的。然而，无论剂量多少，辐射都会杀死缓步动物卵。此外，隐生生物提供的保护并不总是明确的，就像米尔恩缓步生物的情况一样



显微镜下看到的缓步动物图像。（图片来源:STEVE GSCHMEISSNER/科学图片库/盖蒂图片社）

月球生活？

那么缓步动物在月球坠毁后发生了什么？它们是否仍然存在，埋藏在月球浮土下，这些浮土的深度从几米到几十米不等？

首先，他们必须在撞击中幸存下来。实验室测试表明，在真空中以3000公里/小时的速度行进的Hypsibius dujardini物种的冷冻标本在撞进沙子时会受到致命损害。然而，它们经受住了时速2600公里或更低的撞击——而且它们在月球上的“硬着陆”（不管是不是不想要的）要慢得多。

月球表面无法抵御太阳粒子和宇宙射线，尤其是伽马射线，但在这里，缓步动物也能够抵御。事实上，德国基尔大学教授Robert Wimmer-Schweingruber及其团队已经证明，撞击月球表面的伽马射线剂量是永久性的，但与上述剂量相比很低——暴露在月球伽马射线下10年相当于大约1戈瑞的总剂量。

但接下来还有月球上“生命”的问题。缓步动物将不得不承受缺水以及月夜零下170至零下190摄氏度和白天100至120摄氏度的温度。月球的白天或夜晚持续很长时间，不到15个地球日。探测器本身的设计无法承受这样的极端情况，即使它没有坠毁，它也会在几个地球日之后停止所有活动。

对缓步动物来说不幸的是，它们无法克服液态水、氧气和微藻的缺乏——它们永远无法重新激活，更不用说繁殖了。因此他们不可能在月球上殖民。然而，爱丁堡大学的生态学家马修·西尔克指出，不活跃的标本在月球土壤上，它们的存在引发了伦理问题。此外，在太空探索全方位发展的时候，污染其他星球可能意味着我们将失去探测外星生命的机会。