如果我們已經把生命帶到月球了怎麼辦?



緩步動物

你會錯誤地殖民一個天體嗎?

就在五年多前,也就是 2019 年 2 月 22 日,一個無人太空探測器被送入繞月軌道。

它被稱為Beresheet ,由 SpaceIL 和以色列航空航天工業公司建造,被認為是第一艘進行軟著陸的私人航天器。探測器的有效載荷中有緩步動物,它們以即使在最惡劣的氣候下也能生存而聞名。

太空探測器

太空探測器

該任務從一開始就遇到了問題,用於確定太空船方向並從而正確控制其引擎的「星追蹤器」攝影機出現故障。預算限制迫使設計進行精簡,雖然指揮中心能夠解決一些問題,但在 4 月 11 日登陸當天,事情變得更加複雜。

在前往月球的旅程中,飛船一直在高速行駛,必須減速才能軟著陸。不幸的是,在煞車操作過程中,陀螺儀發生故障,阻塞了主引擎。

在 150 m 的高度,Beresheet 仍然以 500 km/h 的速度移動,速度太快,無法及時停下來。撞擊十分劇烈:探測器碎裂,其殘骸散落在約一百公尺的地方。我們之所以知道這一點,是因為 NASA 的 LRO(月球勘測軌道飛行器)衛星在 4 月 22 日拍攝到了該地點。

還有小動物呢?

乘坐探測器旅行的緩步動物發生了什麼事?鑑於它們在幾乎會殺死任何其他動物的情況下生存的非凡能力,它們是否可能污染了月球?更糟的是,它們是否能夠繁殖並殖民它?

緩步動物是體長不到一毫米的微型動物。它們都有神經元、在可伸縮長鼻末端張開的嘴、含有微生物群的腸道、以及四對末端為爪子的無關節腿,並且大多數都有兩隻眼睛。儘管體型較小,但它們與昆蟲和蜘蛛等節肢動物有共同的祖先。

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。法國國家科學研究中心 (CNRS) 研究員艾曼紐·德拉古特 (Emmanuelle Delagoutte) 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、移動、生長和繁殖,緩步動物必須被一層水膜包圍。當個體(同時具有雄性和雌性配子)自體受精時,它們會透過單性生殖(來自未受精卵)甚至雌雄同體進行有性或無性繁殖。

卵孵化後,緩步動物的活躍壽命將持續 3 至 30 個月。總共描述了 1,265 個物種,其中包括兩種化石。

緩步動物因其對地球和月球上都不存在的條件的抵抗力而聞名。它們會失去體內高達 95% 的水分,從而擾亂新陳代謝。有些物種合成一種糖——海藻糖,作為抗凍劑,而另一些物種則合成蛋白質,這些蛋白質被認為將細胞成分嵌入到「玻璃狀」無定形網絡中,為每個細胞提供強度和保護。

在脫水過程中,緩步動物的身體會縮小到正常大小的一半。腿消失了,只剩下爪子。這種被稱為「隱生」的狀態會持續存在,直到活躍生活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來脫水,並且並非同一物種的所有標本都能恢復活躍生活。脫水的成蟲可以在低至 -272°C 或 150°C 的溫度下存活幾分鐘,並能在 1,000 或 4,400 戈瑞 (Gy) 的長期高伽馬射線劑量下存活。

相較之下,10 Gy 的劑量對人類來說是致命的,而 40-50,000 Gy 的劑量可以對所有類型的材料進行滅菌。然而,無論劑量如何,輻射都會殺死緩步動物的卵。此外,隱生現象提供的保護並不總是明確的,就像緩生動物一樣,輻射對活躍動物和脫水動物的影響相同。

如果他們活下來了怎麼辦?

緩步動物在月球迫降後發生了什麼事?它們還活著嗎?埋在月球風化層下,灰塵的深度從幾公尺到幾十公尺不等?

首先,他們必須在這次撞擊中倖存下來。實驗室測試表明,在真空中以 3,000 公里/小時的速度行駛的 Hypsibius dujardini 物種的冷凍標本在墜入沙子時受到致命損壞。然而,它們在時速 2,600 公里或更低的撞擊中倖存下來,無論是出於意外還是其他原因,它們在月球上的「硬著陸」速度要慢得多。

月球表面沒有受到太陽粒子和宇宙射線(特別是伽馬射線)的保護,但即使在這種情況下,緩步動物也能夠抵抗輻射

事實上,德國基爾大學教授 Robert Wimmer-Schweingruber 和他的團隊已經證明,撞擊月球表面的伽馬射線劑量是永久性的,但與上述劑量相比較低——暴露在射線下 10 年月球範圍相當於約1 Gy 的總劑量。

但接下來還有月球上「生命」的問題。緩步動物必須忍受缺水和月球夜間 -170 至 -190°C 以及白天 100 至 120°C 的溫度。

月球的白天或夜晚持續很長一段時間,不到 15 個地球日。探測器本身的設計無法承受如此極端的情況,即使它沒有墜毀,它也會在幾個地球日後停止所有活動。

不幸的是,對於緩步動物來說,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,除非他們找到了水…

然而,愛丁堡大學生態學家馬修·西爾克指出,在月球土壤上發現了不活躍的樣本,它們的存在引發了倫理問題。此外,在太空探索向各個方向展開之際,污染其他行星可能意味著錯過探測原始外星生命的機會。


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文章如果我們已經為月球帶來了生命會怎麼樣?來自經濟情景


這是在 Thu, 07 Mar 2024 20:24:09 +0000 在 https://scenarieconomici.it/e-se-avessimo-gia-portato-la-vita-sulla-luna/ 的報紙 “Scenari Economici” 上發表的文章的翻譯。