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太空探索:我們?nèi)绾伪苊獾厍蚺c外星生命“交叉感染”

2021/12/6 12:35:58 來源:新浪科技 作者:任天 責(zé)編:長河

北京時間 12 月 6 日消息,據(jù)國外媒體報道,一項新研究稱,對入侵物種的研究可以幫助保護(hù)地球和其他行星免受外來微生物的侵害。

▲ 木衛(wèi)二可能存在復(fù)雜的生命,因此探索這顆星球時,我們必須小心避免交叉污染

2019 年 4 月,以色列的“創(chuàng)世紀(jì)號”(Beresheet)飛船登陸月球前與地球失去聯(lián)系,最終墜毀在月球表面。值得一提的是,該飛船的部分載荷是一群緩步動物(tardigrades),即俗稱的“水熊蟲”。這些生物體長不到 1 毫米,能夠在極端的寒冷和輻射下生存。在進(jìn)入一種近乎死亡的狀態(tài)之前,它們排出幾乎所有的水分。有人推測,創(chuàng)世紀(jì)號上的水熊蟲可能在墜毀事故中幸存下來,如果把它們重新放入水中,可能還會復(fù)活。

當(dāng)然,如果這些水熊蟲真的能幸存下來,那它們此刻應(yīng)該在月球表面靜靜地休眠,無法“肆意妄為”。不過,世界各國的科學(xué)家、政府和太空機(jī)構(gòu)都同意的一點是,將地球上的生命帶到外太空,或者將外天空的生命帶回地球,往往都不是什么好事。

近期在《生物科學(xué)》(BioScience)雜志上發(fā)表的一篇論文就對這個問題進(jìn)行了分析,文中總結(jié)了近年來的許多相關(guān)文獻(xiàn),并借鑒了新興的入侵生物學(xué)領(lǐng)域的研究成果。所謂入侵生物學(xué),指的是研究地球上非本地物種如何傳播并改變新地點的學(xué)科,斑馬貽貝(學(xué)名:Dreissena polymorpha)通過與本土物種的競爭而遍布北美就是一個典型的入侵例子。

現(xiàn)在,當(dāng)涉及到其他天體時,人類更有可能發(fā)現(xiàn)或引入微生物,而不是貽貝或任何更大的生物,生態(tài)系統(tǒng)是一個非常廣泛的概念,并不僅僅適用于湖泊或森林。

人類可能還需要很長時間才能在星際間發(fā)現(xiàn)生命。因此,現(xiàn)在談?wù)搶⒌厍蛭⑸镆胪庑巧鷳B(tài)系統(tǒng)的問題有些為時過早。然而,當(dāng)我們開始向其他星球發(fā)射飛船時,就有必要借鑒入侵生物學(xué)的研究成果,既是保護(hù)地球不受外星微生物的侵害,也是保護(hù)外星球不受我們的侵害。

這類跨學(xué)科或宏大的問題需要合作,考慮到與太空飛行相關(guān)的潛在生物污染問題,專家都主張將入侵生物學(xué)的成果應(yīng)用于行星尺度的安全問題。

不過,生命總是會有辦法的。隨著人類對太空的探索越來越深入,我們很可能會在其他天體上遇到生命。到目前為止,大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為這些生命主要是微生物的形式,一些研究者甚至懷疑木衛(wèi)二(又稱歐羅巴)可能存在多細(xì)胞生命??梢韵胂?,我們可能會將地球微生物帶到這些星球上,使它們在那里生存、繁衍并危害那里的生態(tài)系統(tǒng)。

這種場景似乎不太可能發(fā)生,但需要指出的是,我們的地球本身就是許多嗜極微生物的家園,它們往往生活在一些看似無法生存的地方,比如火山附近。此外,有研究顯示,細(xì)菌可以在國際空間站外部存活大約一年。美國國家航空航天局(NASA)等太空機(jī)構(gòu)采取了一切措施,試圖將完全無菌的航天設(shè)備送入太空,但即便是他們的潔凈室,也無法徹底擺脫微生物生命。有研究者甚至推測,通過一系列登陸火星的任務(wù),我們可能已經(jīng)在這顆紅色星球上引入了地球生命。

這種污染可能會對地球造成威脅。微生物可能會通過某一項任務(wù)污染一個星球,在那里傳播并適應(yīng)氣候;當(dāng)后續(xù)的任務(wù)再次造訪這個星球時,就可能會將一些經(jīng)過進(jìn)化的生命形式帶回地球。

如果我們在太空中發(fā)現(xiàn)一些特別狹小的生境,它們也可能更容易受到入侵。地球上的許多島嶼就發(fā)生過類似的故事,遭遇了毀滅性的入侵事件?!皫资陙淼难芯扛嬖V我們,這些系統(tǒng)有多么脆弱,”里恰爾迪說,“如果引入錯誤的物種,那里可能會遭受嚴(yán)重的生態(tài)破壞?!?/p>

截至目前,保護(hù)地球不受外星污染物的侵害似乎并未與入侵生物學(xué)聯(lián)系在一起,但以往其他研究人員曾描述過從太空返回時攜帶外星微生物的潛在風(fēng)險。不過,這個話題在許多年前就引起了政策制定者的些許關(guān)注。1967 年簽署的《外層空間條約》(Outer Space Treaty)第九條提出,條約當(dāng)事國在從事外空研究和探測時,應(yīng)避免使外空(包括月球與其他天體)遭受有害污染,也應(yīng)避免地球外物資使地球環(huán)境發(fā)生不利變化。NASA 和國際空間研究委員會(COSPAR)在這方面也制定了相關(guān)政策。

考慮到一些國家對探索外星生命形式已經(jīng)有具體的計劃,對入侵生物學(xué)和其他學(xué)科的研究將有助于加強(qiáng)生物安全。我們正處于太空探索新時代的最前沿,在這種背景下,重新審視并擴(kuò)展這些規(guī)章制度,以應(yīng)對新的風(fēng)險,似乎才是明智之舉。

天體生物學(xué)家和其他太空機(jī)構(gòu)的研究人員應(yīng)當(dāng)與入侵生物學(xué)家保持合作,共同改善地球和其他行星的生物安全。這將涉及建立新的早期發(fā)現(xiàn)和快速反應(yīng)策略,包括便攜式實時 DNA 測序技術(shù)的應(yīng)用,并開發(fā)預(yù)測風(fēng)險的模型等。

微生物附著在著陸器上返回地球,然后存活、傳播并最終引發(fā)生態(tài)問題的可能性很小。然而,未雨綢繆總是有好處的。大多數(shù)政府都制定了應(yīng)對地震或核泄漏的應(yīng)急計劃,隨著時間的推移,人類將在太空中到達(dá)更遠(yuǎn)的區(qū)域,并更頻繁地造訪外星球,帶去或帶回某些生物的機(jī)會也將增加。

這些事件的發(fā)生雖然極不可能,但卻是不可接受的。因此人類應(yīng)該未雨綢繆,做好適當(dāng)保障保護(hù)我們的安全。

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