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緩步動物會在月球上定居嗎？

緩步動物


緩步動物會在月球上定居嗎？


緩步動物會在月球上定居嗎？（圖片來源:Dotted Yeti/Shutterstock）
據美國太空網（洛朗·帕爾卡）：這篇文章最初發表在對話上 。該出版物將這篇文章貢獻給了Space.com的“專家之聲:論壇版和見解” 。
洛朗·帕爾卡是法國國家自然歷史博物館的微生物學家 。
就在五年多前 ， 2019年2月22日 ， 一個無人太空探測器被送入月球軌道 。它被命名為Beresheet，由SpaceIL和以色列航空航天工業公司建造，旨在成為第一艘執行軟著陸的私人航天器 。探測器的有效載荷中包括緩步動物，它們以能夠在最惡劣的氣候下生存而聞名 。
這項任務從一開始就遇到了麻煩，旨在確定航天器方位并正確控制其馬達的“星跟蹤器”相機出現了故障 。預算限制迫使設計精簡，雖然指揮中心能夠解決一些問題，但在4月11日著陸當天 ， 情況變得更加棘手 。
在飛往月球的途中，宇宙飛船一直在高速飛行，它需要減速才能軟著陸 。不幸的是 ， 在剎車操作過程中，一個陀螺儀發生故障，阻塞了主發動機 。在150米的高度，貝雷片仍以500公里/小時的速度移動，速度太快，無法及時阻止 。撞擊非常猛烈——探測器粉碎，殘骸散落在大約100米的距離之外 。我們知道這一點是因為美國國家航空航天局的LRO（月球勘測軌道飛行器）衛星于4月22日拍攝到了該地點 。
（幾乎）能忍受一切的動物
那么在探測器上旅行的緩步動物發生了什么？鑒于它們在幾乎會殺死任何其他動物的環境中生存的非凡能力 ， 它們會污染月球嗎？更糟糕的是 ， 它們能夠繁殖并殖民它嗎？
緩步動物是長度不到一毫米的微小動物 。它們都有神經元，在可伸縮的長鼻末端有一個開口 ， 有一個包含微生物群的腸道和四對末端為爪子的非關節腿，大多數都有兩只眼睛 。盡管它們很?。怯肜コ婧橢┲氳冉謚鎘兇毆餐淖嫦?。
大多數緩步動物生活在水生環境中，但它們可以在任何環境中找到，甚至是城市環境 。CNRS的研究員埃馬紐埃爾·德拉古特在巴黎植物園的苔蘚和地衣中收集了它們 。為了保持活躍，以小球藻等微藻為食，并移動、生長和繁殖，緩步動物需要被一層水膜包圍 。它們通過單性生殖（來自未受精卵）或雌雄同體（當個體（同時擁有雄性和雌性配子）自受精時）進行有性或無性繁殖 。蛋孵化后，緩步動物的活躍期持續3到30個月 。總共有1，265個物種被描述過，包括兩個化石 。
緩步動物以其對地球和月球上都不存在的環境的抵抗力而聞名 。他們可以通過失去高達95%的身體水分來停止新陳代謝 。一些物種合成一種糖，海藻糖，作為防凍劑，而其他物種合成的蛋白質被認為將細胞成分納入一個無定形的“玻璃”網絡，為每個細胞提供抵抗力和保護 。
脫水期間，緩步動物的身體會縮小到正常大小的一半 。腿消失了，只有爪子仍然可見 。這種狀態被稱為隱生狀態，一直持續到活躍生命的條件再次變得有利為止 。
根據緩步動物的種類，個體需要或多或少的時間脫水，并且不是同一物種的所有標本都能恢復活躍的生活 。脫水的成年人在低至-272攝氏度或高達150攝氏度的溫度下可以存活幾分鐘，在1000或4400戈瑞的高劑量伽馬射線下可以長期存活 。相比之下，10戈瑞的劑量對人類是致命的，40-50，000戈瑞對所有類型的材料都是消毒的 。然而 ， 無論劑量多少 ， 輻射都會殺死緩步動物卵 。此外，隱生生物提供的保護并不總是明確的，就像米爾恩緩步生物的情況一樣

緩步動物會在月球上定居嗎？


顯微鏡下看到的緩步動物圖像 。（圖片來源:STEVE GSCHMEISSNER/科學圖片庫/蓋蒂圖片社）
月球生活？
那么緩步動物在月球墜毀后發生了什么？它們是否仍然存在，埋藏在月球浮土下 ， 這些浮土的深度從幾米到幾十米不等？
首先，他們必須在撞擊中幸存下來 。實驗室測試表明，在真空中以3000公里/小時的速度行進的Hypsibius dujardini物種的冷凍標本在撞進沙子時會受到致命損害 。然而 ， 它們經受住了時速2600公里或更低的撞擊——而且它們在月球上的“硬著陸”（不管是不是不想要的）要慢得多 。
月球表面無法抵御太陽粒子和宇宙射線，尤其是伽馬射線，但在這里，緩步動物也能夠抵御 。事實上，德國基爾大學教授Robert Wimmer-Schweingruber及其團隊已經證明，撞擊月球表面的伽馬射線劑量是永久性的，但與上述劑量相比很低——暴露在月球伽馬射線下10年相當于大約1戈瑞的總劑量 。
但接下來還有月球上“生命”的問題 。緩步動物將不得不承受缺水以及月夜零下170至零下190攝氏度和白天100至120攝氏度的溫度 。月球的白天或夜晚持續很長時間，不到15個地球日 。探測器本身的設計無法承受這樣的極端情況，即使它沒有墜毀，它也會在幾個地球日之后停止所有活動 。
對緩步動物來說不幸的是，它們無法克服液態水、氧氣和微藻的缺乏——它們永遠無法重新激活，更不用說繁殖了 。因此他們不可能在月球上殖民 。然而，愛丁堡大學的生態學家馬修·西爾克指出，不活躍的標本在月球土壤上，它們的存在引發了倫理問題 。此外，在太空探索全方位發展的時候，污染其他星球可能意味著我們將失去探測外星生命的機會 。