在火星上種菜，「Moss」來幫忙

火星可能是最有希望建立人類外星殖民地的星球。但是，火星的缺點也顯而易見。首先，火星主要由岩石沙漠構成，飽受致命輻射的侵襲，溫度條件惡劣。而迄今為止，科學家似乎還沒有在火星上發現任何能被探測到的生命，也未發現任何生命所賴以生存的養分。

由謝裡・哈格伍德（Sheri Hagwood）拍攝 / 來自維基共享資源。儘管火星環境惡劣，但並沒有讓科學家停止努力的腳步。科學家夢想能尋求某種新的方法，在火星這顆紅色星球上種植地球作物。其中，一個頗有爭議的方法是── 找出某類能在火星嚴酷的土壤環境和氣候條件下存活的先鋒物種，先由這些物種打頭陣，在火星上創造出類似地球的環境，從而為其他生命打下生存基礎—— 這也被稱為「火星環境地球化」。
「人類殖民火星和月球後，在星球上獲得的資源將會極為有限。包括能源、物理空間、水、營養在內的一切資源都將受限。」巴西太空總署（AEB）的研究科學家、天體生物學家麗貝卡・貢薩爾維斯（Rebeca Gonçalves）解釋。
事實證明，牆蘚具有堪比漫畫上那些超級英雄的抗壓能力。
《創新》(The Innovation) 雜質發表的一項新研究表明—— 最有可能擔當「火星環境地球化」大任的候選者，是一種在世界上許多乾旱地區占主導地位的苔蘚，該苔蘚廣泛分佈於中國古爾班通古特沙漠、騰格里沙漠、美國莫哈維沙漠以及西藏、中東和南極山區。這種苔蘚被稱為曲尾苔蘚（學名：Syntrichia caninervis），能夠在地球上最極端的環境中生存，而這些環境對大多數生物來說都是致命的。
以中國西北部的古爾班通古特沙漠為例 —— 那裡是世界上苔蘚分佈最集中的地區之一。沙漠溫度從攝氏零下 40 度到攝氏零上 65 度不等，相對濕度低至 1.4%。 （相較之下，加州棕櫚泉沙漠地區的平均相對濕度在 28% 到 48% 之間。）
參與這項新研究的文章作者們想要測試苔蘚在與火星類似環境下的生存能力。於是，他們在實驗室中對苔蘚進行了各項壓力測試。首先，他們將一些苔蘚樣本烘乾至失水 98% 的狀態，一些用伽馬射線照射。這種輻射能在一小時內殺死人類，或對大多數植物造成嚴重傷害。有些樣本放入攝氏零下80 度的冷凍機保存五年，有些樣本放入攝氏零下196 度的液態氮儲存槽中保存15 至30 天，最後，他們把這些樣本置於模擬的火星環境中，這種環境結合了上述多種極端條件，以及火星稀薄大氣中極低的氧氣濃度。

超級苔蘚：曲尾苔蘚的許多結構特徵能夠使其適應極端環境。例如，重疊的葉子和白色硬毛能夠保護其免受烈日照射，保持水分。圖片由約翰・蓋姆（John Game）拍攝 / 來自維基共享資源。事實證明，曲尾苔蘚具有堪比漫畫中超級英雄的抗壓性。在野外，當苔蘚失水 98% 時，就會完全變黑，在實驗室中也是如此。但是，僅在給苔蘚重新補水兩秒鐘後，苔蘚就恢復了綠色，並迅速恢復了光合作用能力。同樣，把苔蘚從冷凍機或液態氮儲存罐中取出一段時間後，苔蘚就能夠迅速恢復，生長速度接近未冷凍處理的對照組。輻射水平若是遠高於能在一小時內殺死人類的水平，實際上會促進植物的生長。但是，當輻射達到某個閾值（即一小時內能殺死人類的輻射劑量的 8 至 16 倍）時，輻射對植物的影響就會弊大於利。
該文章的作者認為，研究表明，曲尾苔蘚可能是「火星環境地球化」改造的最佳候選者之一。研究人員表示，苔蘚有助於產生氧氣、封存碳，並提高土壤肥力，有助於推動地球上常見的大氣、地質和生態過程。畢竟，苔蘚覆蓋層是生物土壤結皮形成最早期的階段，也是第一批定居地球的生物之一。 （與藻類和地衣結皮相比，苔蘚結皮所含的生物量更大，更擅長固定碳，保持沙漠土壤中的水分，從而有助於穩固土壤。）
也許，人類真的需要一種超級植物來將火星變成地球的逃生通道，讓火星變成一顆適合人類、動植物生存的宜居星球。當然，我們無法預測的是，人類的干預行為在火星或其他星球上會觸發何種意想不到的結果。 「這個問題富有哲學意義。許多人都在思考，如何在保護火星環境的同時，採取道德的手段移民火星。」貢薩爾維斯如是說。她最近在《紐約科學院紀事》（PLOS One）期刊上發表了自己的一項研究，探討了利用「間作」這項古老農業技術在火星上種植食物的潛在益處。
作者：Tom Metcalfe
翻譯：邊穎
審校：小聰
原文連結：The Moss That Could Terraform Mars
本文來自微信公眾號：微信公眾號（ID：null），作者：Tom Metcalfe

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