沙漠苔藓解密:极端生存能力助推未来火星拓殖


7月7日消息,近日,中国科学院新疆生态与地理研究所发布了第三次新疆综合科学考察的最新成果,揭示出一种具备极端生存能力的植物——齿肋赤藓。这一研究成果以封面文章的形式发表在国际高影响力期刊《The Innovation》(影响因子:33.2),立即引发了广泛关注。一周以来,全球上百家媒体通过文章、视频、漫画等多种形式对这一发现进行了广泛报道。

据了解,中国科学院新疆生态与地理研究所的张道远研究员和张元明研究员团队在新疆科考项目的支持下,专注于研究在沙漠极端环境中依然顽强生存的“先锋物种”——齿肋赤藓。通过一系列科学实验,研究人员首次系统地证明了齿肋赤藓能够耐受98%以上的细胞脱水,表现出“干而不死”的特性。此外,这种植物还能在-196℃的超低温速冻环境中保持生命,即“冻而不死”;在超过5000Gy伽马辐射的极端条件下依然存活,达到了“照而不死”的效果。更为惊人的是,齿肋赤藓不但能在极端条件下生存,还可以迅速复苏,变绿并恢复正常生长,展现出非凡的复原能力。这些发现刷新了人类对植物耐受特殊环境极限的认知。

研究进一步揭示,齿肋赤藓拥有独特的生理结构,其叶片呈重叠状态,可以有效减少水分蒸发;叶顶端的白色芒尖则能够反射强烈阳光以降低温度。此外,芒尖具备创新的“自上而下”吸水模式,能够高效地从空气中集水并输送至植株内部。这一特殊机制使齿肋赤藓在干旱和高温环境中仍能获取宝贵的水资源。

在代谢层面,齿肋赤藓具有进入选择性代谢休眠状态的能力,当遭遇逆境时可以显著降低新陈代谢速率,从而节省能量;而在逆境解除后,可迅速恢复正常代谢,为生长提供所需的能量。此外,研究还发现,在火星模拟的多重逆境环境下,齿肋赤藓仍能顽强存活,且在恢复到适宜环境后能够萌发出新的植株。这是高等植物首次在火星模拟条件下表现出如此强大的适应能力,意味着齿肋赤藓有望成为首批登陆火星的地球生命体,对未来人类移民火星和拓殖外星环境具有重大意义。

这一突破性的研究不仅为生态学与植被科学提供了新的理论依据,也为探索生命在极端环境中的生存机制打开了新视野。未来,科研人员将继续深入研究齿肋赤藓的独特机制,为人类长期驻留火星和其他外星环境提供更多科学支持和技术储备。

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