登上月球的地表最強生物

陳若穎

2019年4月11日，以色列非營利性航天組織SpaceIL 團隊研發(fā)的月球著陸器“創(chuàng)世紀號”在距離月球表面不到10千米處遭遇故障，無法成功著陸，最終墜毀在月球上。不過，有趣的是，為了備份人類的“寶貴知識和生物遺產(chǎn)”，創(chuàng)世紀號攜帶了一個被稱作“月球圖書館”的裝置，該裝置收錄了完整的英文版維基百科全書、數(shù)萬部文學作品，以及各種教科書等。所有這些信息被錄入20多張鎳盤，每張盤的厚度只有40微米。除了這些寶貴的知識，月球圖書館還攜帶了上千只號稱“地表最強生物”的活體水熊蟲。這一墜毀不僅使以色列成為第四個登月國家的夢想破滅，還使月球圖書館被打翻在月球表面，上千只水熊蟲就這么灑落在了月表之上。

那么，水熊蟲是何許“蟲”也？它為什么會被放入月球圖書館？它的“登月”又會對月球產(chǎn)生什么影響呢？

是熊是蟲？

水熊蟲，也叫水熊，屬于緩步動物門，科學家們發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)在地球上生存了幾億年。它的個頭兒極小，最小的只有50微米，最大的也只有約1.4毫米，需要用顯微鏡才能看清。水熊蟲由頭部和4個體節(jié)組成，每個體節(jié)上長有一對足。一些種類的水熊蟲，足末端還會長出爪子、吸盤或腳趾。水熊蟲的體表覆蓋著一層水膜，這層水膜不僅可以幫助它們避免身體干燥，其中的氧氣還可以用于呼吸。水熊蟲空腹時身體是無色透明的，吃飽后則會根據(jù)食物里胡蘿卜素的多寡，呈現(xiàn)黃色、棕色、深紅色或綠色。

大部分水熊蟲生活在淡水的沉渣、潮濕土壤和苔蘚植物的水膜中。但因為水熊蟲的適應力極強，無論在海拔6000米以上的喜馬拉雅山脈，還是海拔-4000米的深海地帶，甚至是又干又冷的南極，都能找到它們的身影。水熊蟲的英文名叫作Water bears，除了它生活在水中并且長得有那么一點點像熊以外，還因為bear 這個單詞有“忍受、承受”的含義。水熊蟲“蟲”如其名，具有極強的忍受力，在不吃不喝的情況下還能存活至少30年。

在干燥或環(huán)境惡化時，水熊蟲還可以把體內(nèi)的含水量從正常的85%降到3%，身體縮成圓桶形，停止身體幾乎所有新陳代謝，進入隱生狀態(tài)（又稱“小桶狀態(tài)”）。隱生狀態(tài)下的水熊蟲生命力超強，可以忍受極限的溫度、超高的輻射和真空環(huán)境等，科學家們甚至發(fā)現(xiàn)一只處于隱生狀態(tài)下至少存活了120年的水熊蟲。

隱生狀態(tài)下的水熊蟲只要再次接觸水，就可以在很短的時間內(nèi)重新舒展開來，恢復活力，這個過程就叫“水合”。也就是說，只要不受機械損傷（比如被捏碎等），水熊蟲幾乎是無敵的。要找到水熊蟲也很容易，只需把身邊濕潤的苔蘚泡進水瓶里幾個小時，然后把水放在光學顯微鏡下仔細觀察就能找到它了。

水熊蟲的航天之旅

為了探究水熊蟲的生命力，科學家們做了很多實驗。2007年，他們將水熊蟲置于裸露的飛行器中送入太空。飛行器在太空中飛行的10天里，水熊蟲就暴露在真空和各種宇宙輻射中。飛行器返回地球后，科學家們對飛行器上搭載的水熊蟲進行水合后發(fā)現(xiàn)，超過68% 的水熊蟲幸存下來，甚至還有不少水熊蟲誕下了后代。2011年5月，意大利科學家又把水熊蟲與其他極端微生物放在一起，由STS-134號航天飛機帶進太空進行實驗。實驗后科學家們認為：微重力環(huán)境和宇宙輻射對水熊蟲的影響不大，它們肯定能在太空研究中扮演有用的角色。2013年9月，科學家們選擇了兩種緩步動物，在隱生狀態(tài)下放入歐洲航天局的太空艙送入太空軌道。這些緩步動物在太空輻射、真空及低溫條件下度過了10天。結果發(fā)現(xiàn)，有3個小斑熊蟲樣本沒有受到極端環(huán)境的影響。這些經(jīng)過惡劣太空條件考驗的小動物不僅可以脫殼成活，還可以照常排卵。

既然水熊蟲的生命力那么頑強，有什么辦法能讓它們滅絕嗎？理論上，只要有水的存在，水熊蟲就不會滅絕。所以，除非地球附近發(fā)生超新星爆發(fā)或地球受到伽馬射線暴的強烈輻射，把地球上的水全部蒸發(fā)掉，否則水熊蟲就會在地球上一直生存下去。人們笑稱水熊蟲的生存口號是：“地球不爆炸，我們不滅絕。”作為人類發(fā)現(xiàn)的第一種能在太空中生存的動物，水熊蟲因它那極強的生命力和忍耐力，得以被放入月球圖書館送上太空。

而成功登月的水熊蟲，又會對月球產(chǎn)生什么影響呢？實際上，水熊蟲的生存能力雖強，但是灑在月表上的水熊蟲應該都進入隱生狀態(tài)了，無法移動也幾乎沒有新陳代謝。因此，這幾千只水熊蟲仍舊會在月球低溫、真空和大量太陽輻射中“冬眠”，只有在未來遇上水和氧氣時才有可能恢復生機。雖說現(xiàn)在身處月球的水熊蟲接觸到水的可能性極低，但萬一遇上奇跡，說不定未來統(tǒng)治月球的生物就是水熊蟲了！

和水熊蟲一起定居火星

這么厲害的水熊蟲，能為人類提供什么幫助呢？想回答這個問題，科學家們首先要知道水熊蟲為什么如此強大。圍繞水熊蟲的超強生命力，科學家們眾說紛紜。最近，科學家發(fā)現(xiàn)水熊蟲擁有一種被稱為Dsup的蛋白，這種蛋白可以幫助其DNA抵御輻射影響。而他們認為這種基因也可以培植到人體細胞中，以此保護航天員在太空中免受輻射影響。

美國國家航空航天局提出要在2028年實現(xiàn)載人登陸火星的目標，并且未來還要在火星建造供人類長期居住的火星基地。如此一來，解決人類在輻射環(huán)境下生存的問題便成了太空定居的首要任務。而如果能把水熊蟲的基因植入人體，人類也就能在宇宙輻射環(huán)境中生存了。不過，這樣一來，未來定居火星的人就都是“基因改造人”了。由于目前基因改造技術還有很多科學和倫理困難，所以利用水熊蟲的Dsup蛋白改造人類基因的科學設想短期內(nèi)還很難實現(xiàn)。

水熊蟲因其頑強的生命力不僅受到科學家的青睞，近年來還成了科幻界的“寵兒”。在科幻電影《蟻人2》中，水熊蟲被設定為量子世界里的“巨型”生物，向人們展示了誤入量子世界的人類被縮小后會比微米級的水熊蟲還要小得多。因為電影的刻畫，觀眾也有幸在大銀幕上見識到這種充滿“未來感”的地球生物。未來，水熊蟲會不會真的潛入另一個世界成為王者？我們不妨期待一下吧！