牵牛花种子可胜任星际旅行

矮牵牛种子能承受高剂量的紫外线。资料来源:caoyu36/iStockphoto

一项新的研究发现，天然防晒剂可以帮助牵牛花种子在足以灼伤大多数人皮肤的紫外线辐射剂量下存活。研究人员指出，普通开花植物的耐寒种子甚至可以在一次星际旅行中存活下来。

这一发现可能有助于研究人员确定哪些物种可以参与未来的火星任务，火星是一个因大气层稀薄而被紫外线轰击的地方。与此同时，它也验证了生物遗传理论的概念，即生命可能在太阳系或其他星系中通过搭乘小行星或彗星而迁移。

英国白金汉大学白金汉天体生物学中心主任钱德拉·维克拉马辛赫没有参与这项研究，他说:“这些发现增加了新的证据，证明拥有学生不仅是可能的，而且是绝对不可避免的。”

这项研究始于10年前，当时宇航员在国际空间站外放置了大约2000颗烟草和一种开花植物拟南芥的种子。在558天内，种子暴露在高水平的紫外线辐射、宇宙辐射和极端的温度波动中，这些条件对大多数生命形式都是致命的。

然而，当这些种子在2009年回到地球时，大约20%的种子发芽并长成正常植物。“种子非常适合储存生命，”法国国家农业研究所凡尔赛研究中心的名誉植物学家大卫·特普弗说。

但是科学家们刚刚开始了解这些种子是如何存活下来的。10年后的今天，特普弗和法国巴黎默顿天文台的退休物理学家悉尼·利奇仔细研究了一些太空旅行种子的脱氧核糖核酸(DNA)。

科学家正在寻找没有人尝试发芽的种子。他们在离开地球之前已经在基因组中插入了一个小的遗传密码。该代码允许研究人员测试暴露在太空中的DNA的结构和功能，并发现两组DNA都在退化。

特普费尔和利奇指出，一些DNA结构单元可能经历一个化学融合过程，在这个过程中，遗传密码通常是失活的。特普弗推测，被波长很短的紫外线损伤的种子，如果能够随着生长修复DNA损伤，可能会发芽。

然而，科学家想知道一粒种子能承受多大的虐待。在随后的实验室实验中，特普弗和利奇将牵牛花、烟草和拟南芥这三种植物的种子暴露在高剂量的紫外线下。最后，特普弗和利奇认为牵牛花的种子可能是基于它们巨大的外壳和坚韧的种皮，因此能够在土壤中存活50多年。

研究人员发现，只有牵牛花种子在暴露于约600万倍于通常用于饮用水消毒的紫外线剂量后才能发芽，这一剂量会杀死较小的烟草和拟南芥种子。

研究小组指出，含有类黄酮的保护层可能与牵牛花种子的超级活力有关，类黄酮是红酒和茶中的一种常见化合物，可以用作天然防晒剂。研究人员在最近出版的《天体生物学》杂志上报道了这一结果。

特普夫指出，给动物喂食含高类黄酮的食物可能会提高它们抵抗紫外线的能力，从而使它们更适合星际旅行。"它们可能对紫外线更有抵抗力。"他说，“红酒还是绿茶，有人想喝吗？”(赵茜·Xi)

《中国科学日报》(2017-05-04第二版国际版)