最近的一項新研究發(fā)現(xiàn),水熊蟲甚至能夠在經(jīng)受2.4倍音速(825米/秒)的撞擊后存活下來。
能在接近絕對零度的條件下生存,能承受令水沸騰的熱量,絲毫不在意太空的真空環(huán)境,對人類致命的輻射劑量對它們來說是“小菜一碟”——這就是被稱作“地表最強生物”的緩步動物(tardigrade),俗稱水熊蟲(water bear)。
2019年,以色列發(fā)射了月球航天任務(wù)“創(chuàng)世紀(jì)號”。這項任務(wù)原本計劃在月球表面軟著陸,它被寄予厚望,因為一旦成功,它將成為第一架由私營機構(gòu)資助的登陸月球的探測器,而以色列也會成為全球第4個有探測器在月球表面軟著陸的國家。
但不幸的是,就在準(zhǔn)備登陸月球的幾分鐘前,探測器與地球失去了聯(lián)系,失控地撞向了月球。
原本這是一次令人遺憾的失敗,但隨后卻引發(fā)了一些額外的顧慮。因為探測器還攜帶了一批特殊的“乘客”,在這次撞擊事件中一起墜在了月球表面。這些“乘客”即為水熊蟲。
由于水熊蟲超強的生存能力,它們的墜落引發(fā)了對月球表面污染的擔(dān)憂。一些科學(xué)家相信,這種生物一定有能力在撞擊事件中生存下來,而更多人都很好奇,想知道這些緩步動物面臨的情況究竟如何。
受到這一事件的啟發(fā),一組科學(xué)家進行了實驗,讓這種微小的生物以子彈一樣飛快的速度受到撞擊。在一定程度上,這種動物確實可以存活。實驗也對它們在太空中生存的能力,以及其他星球上孕育生命的可能性提出了新的限制。
研究人員希望以一種相對道德的方式進行實驗。他們給約20只水熊蟲喂食了苔蘚和水后,將這些小動物冷凍了48小時,使它們進入休眠,也就是一種被稱為“tun”的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,水熊蟲的新陳代謝降低到了正?;顒拥?.1%。
隨后,他們把2~4只水熊蟲裝在一個空心尼龍子彈中,并用二級輕氣炮以不斷增加的速度射出,將子彈射向數(shù)米開外的一個沙質(zhì)標(biāo)靶中。二級輕氣炮是一種用于物理實驗的工具,它可以讓子彈達到相當(dāng)高的初速度。
在實驗中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這種生物能夠承受每秒 825米的撞擊,在瞬間沖擊壓高達1.01GPa的情況下存活;但當(dāng)速度達到每秒901米(瞬間沖擊壓達1.14 GPa)時,它們便無法幸免于難,會在事故中變成一團漿糊。
實驗中的一些水熊蟲:(a)(b)為實驗前的水熊蟲;(c)展示了在每秒728米的撞擊實驗后存活下來的水熊蟲;(d)為每秒901米的撞擊實驗后留下的水熊蟲碎片。
科學(xué)家認(rèn)為,這一結(jié)果基本可以幫我們確認(rèn),“創(chuàng)世紀(jì)號”上的緩步動物應(yīng)該不太可能存活。盡管著陸器被認(rèn)為是以每秒幾百米的速度墜毀的,但它的金屬框架撞擊地面時產(chǎn)生的沖擊壓應(yīng)該遠高于1.14GPa。
這項研究同樣對“泛種論”(panspermia)提出了新的限制。這一理論認(rèn)為,一些生命形式可能在不同星球之間轉(zhuǎn)移,在行星或者衛(wèi)星遭受撞擊后,碎片殘骸連同“生命偷渡者”飛濺到太空,并最終抵達新世界,從而使生命在宇宙中傳播。
但一些科學(xué)家認(rèn)為,這項研究很好地說明了,復(fù)雜的多細(xì)胞動物并沒有那么容易被轉(zhuǎn)移。換句話說,對動物來說,地球就像是一座生物地理的孤島,動物就是島上不會飛的鳥,被困在這里了。
但也有人表示,泛種論確實“很難實現(xiàn)”,但并非完全不可能。隕石撞擊地球的速度通常會超過每秒11千米。在火星上,它們至少能以每秒8千米的速度撞擊。這些速度確實遠高于緩步動物能夠生存的門檻。
不過,隕石的某些部分在撞擊時可能會經(jīng)歷較低的沖擊壓,水熊蟲或許存在“一線生機”。此外,根據(jù)先前的研究,與水熊蟲相比,一些微生物能夠承受更高強度的沖擊,甚至有機會在每秒5千米的撞擊中生存下來。