我们可以用沙漠苔藓改造火星，但这意味着我们应该这样做吗？

魏洋1

如果人类设法将火星地形化，那么随着时间的推移，火星可能会是什么样子的可视化。（图片来源：Daein Ballard，CC BY-SA）

据美国太空网（Victoria Corless）：根据中国科学家最近发表的一项研究，沙漠苔藓可能是火星地形化的关键。

由于其非凡的复原力，在从西藏到南极洲的极端沙漠环境中发现的一种苔藓——齿肋赤藓（S.caninervis）被吹捧为在火星上建立宜居环境的“先锋植物”。基本上，科学家们认为这种植物可以丰富地球的岩石表面，使其他植物能够生长。

一些研究已经探索了这些驯化种子的替代可能性，如藻类和地衣。新研究团队在论文中写道：“然而，苔藓等植物为地形改造提供了关键好处，包括耐应激性、高光自养生长能力，以及在具有挑战性的条件下产生大量生物量的潜力。”。

苔藓被认为是地球上第一种真正的陆地植物。因此，它们对极端压力产生了耐受力，这使它们能够在我们星球非常恶劣的早期环境中生存。

但我们说的有多极端？

苔藓试验

科学家们将整株齿肋赤藓置于火星上常见的条件下：高剂量的伽马辐射、低氧、极端寒冷和干旱。他们报告说，这些植物可以承受这些条件的组合，甚至失去98%以上的水分，并且仍然在几秒钟内反弹——“干燥而不死亡”是所使用的术语。也许更令人震惊的是，这种植物在?80摄氏度（-112华氏度）的冰箱中储存五年或在液氮（-195.8摄氏度；-320.44华氏度）中储存一个月后，能够恢复和生长新的枝条。

该团队写道：“齿肋赤藓S.caninervis独特的形态特征，如扭曲的叶子，通过最大限度地减少表面积和蒸腾作用来保护水分，而芒可以有效地保护光免受强烈的紫外线辐射、极端温度和水分损失。”。同时，细胞壁、细胞膜、叶绿体及其膜结构即使在完全脱水的状态下也保持完整

在压力下，犬神经链球菌进入“选择性代谢休眠”状态，战略性地保存其快速复活所需的关键代谢产物——细胞代谢途径的产物。科学家们写道：“例如，齿肋赤藓S.caninervis植物在胁迫后保持高水平的蔗糖和麦芽糖；这些糖作为渗透剂和保护剂，有助于保护和稳定细胞结构。”。“随后，糖提供了从压力条件下缓解后快速恢复所需的能量。”



齿肋赤藓。（图片来源：Sheri Hagwood，由USDA-NRCS植物数据库主持）

压力也会触发编码光保护蛋白和酶的基因，这些蛋白和酶有助于清除辐射下产生的有害活性氧。该团队表示：“多层耐受性在压力条件下提供保护，并在适合生长的条件出现时实现快速的细胞修复和生理活动的恢复。”。

科学家们继续说道，这些发现为在地球之外建立可持续的人类栖息地奠定了基础。这一说法是否夸张将取决于未来的实验——甚至可能在我们有生之年都无法实现——但讨论中缺少的一个重要因素不是科学的可行性，而是其背后的伦理。

人类属于火星吗？

这种将另一颗行星地形化的概念并不是一个新概念，它起源于科幻小说。而且，尽管这一概念最近被浪漫化并在媒体上传播，但人们对彻底改变整个星球以供人类占领所造成的外星规模的社会后果感到严重担忧。

例如，天体物理学家兼美国国家航空航天局研究员Erika Nesvold在题为《行星工程的荆棘伦理学》的文章中非常清楚地概述了这一困境：“地形改造的目标是有意在全球范围内创建一个完整的生态系统，这很可能会破坏任何现有的生态系统。”她写道。“在我们最终确定我们希望改造的星球或月球上是否存在地外生命之前，地形形成技术甚至可能变得可行。

“但假设我们确实在火星这样的星球上发现了存在微生物生命的证据，”她继续说道。“这是否应该取消火星作为地形改造目标的资格？我们是否应该避免在火星上定居？”

这项研究于7月1日发表在《创新》杂志上。