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新疆科考发现有望在火星存活的植物

时间: 2024-7-6 06:15| 来源: 上海科协|评论: 发表评论分享到微信

摘要: 在第三次新疆科考中，来自中国科学院新疆生态与地理研究所的研究团队，聚焦于一种名为“齿肋赤藓（syntrichia caninervis）”的沙漠苔藓研究，结果不仅刷新了对极端生物环境耐受性的认知，且证明该种生物在复合多重逆境的火星模拟条件下仍能存活并能再生出新 ...

在第三次新疆科考中，来自中国科学院新疆生态与地理研究所的研究团队，聚焦于一种名为“齿肋赤藓（syntrichia caninervis）”的沙漠苔藓研究，结果不仅刷新了对极端生物环境耐受性的认知，且证明该种生物在复合多重逆境的火星模拟条件下仍能存活并能再生出新的植株。这也是高等植物在火星模拟条件下存活的首次公开发现。

极端环境生物是极其珍贵的战略生物资源。开展优异抗逆植物资源调查，采集和保育特殊抗逆种质资源，挖掘和利用优质抗逆基因资源，是第三次新疆科考的重要内容之一。

在新疆科考项目支持下，中国科学院新疆生态与地理研究所张道远研究员和张元明研究员团队聚焦于沙漠极端环境的“先锋物种”——齿肋赤藓（syntrichia caninervis），通过科学实验，首次系统证明该藓能耐受自身98%以上的细胞脱水实现“干而不死”、耐受-196°c超低温速冻实现“冻而不死”、耐受超过5000gy伽马辐射实现“照而不死”，且能够快速实现复苏、变绿并恢复生长，具有非凡的复原力。这些数据是目前所报道植物可耐受特殊环境的极限，刷新了对极端生物环境耐受性的认知。

研究还发现，在复合多重逆境的火星模拟条件下（650±30 pa，-60°c ~20°c，95%co2，多种uv辐射），该藓仍能存活并在恢复适宜环境后再生出新的植株。这也是高等植物在火星模拟条件下存活的首次报道。

齿肋赤藓在模拟火星环境下能够存活

该研究成果以“the extremotolerant desert moss syntrichia caninervis is a promising pioneer plant for colonizing extraterrestrial environments”为题，7月初作为封面文章发表于国际高影响力期刊the innovation（if: 33.2）上，中国科学院新疆生态与地理研究所李小双研究员为论文第一作者，张道远研究员、张元明研究员和匡廷云院士为论文通讯作者。

研究成果作为the innovation期刊第五卷第四期封面发表

李小双研究员介绍，齿肋赤藓是新疆古尔班通古特沙漠生物土壤结皮的优势种，这一研究源于一次难忘的荒漠考察经历。在那次考察中，她亲眼目睹了齿肋赤藓能够在极度干旱、高温以及强辐射的条件下存活，在长期干燥条件下“干而不死”，且重新获得水分后“秒速复苏”，呈现出顽强的生命力。

通过研究，团队也找到了这种苔藓的独特之处。它的叶片重叠，可以减少水分蒸发，叶顶端白色的芒尖还能反射强烈的阳光；此外，芒尖创新性实现了“自上而下”吸水模式，这是一种极其高效的从大气中集水-输水的智慧装置；再者，它在生理和代谢层面，能够在逆境中进入一种选择性代谢休眠状态，还能在逆境解除后迅速提供恢复所需的能量。

而基于齿肋赤藓的极端环境耐受性，项目团队后续将进一步开展地外星球航空器搭载实验，实时监测微重力及多种电离辐射逆境下该物种的生存响应及适应能力，并解析其生理及分子基础，探寻关键的生命耐受调控密码，为未来齿肋赤藓向外太空拓殖应用奠定基础。

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