在第三次新疆科考中，來自中國科學院新疆生態與地理研究所的研究團隊，聚焦于一種名為“齒肋赤蘚（Syntrichia caninervis）”的沙漠苔蘚研究，結果不僅刷新了對極端生物環境耐受性的認知，且證明該種生物在復合多重逆境的火星模擬條件下仍能存活并能再生出新的植株。這也是高等植物在火星模擬條件下存活的首次公開發現。

極端環境生物是極其珍貴的戰略生物資源。開展優異抗逆植物資源調查，采集和保育特殊抗逆種質資源，挖掘和利用優質抗逆基因資源，是第三次新疆科考的重要內容之一。

在新疆科考項目支持下，中國科學院新疆生態與地理研究所張道遠研究員和張元明研究員團隊聚焦于沙漠極端環境的“先鋒物種”——齒肋赤蘚（Syntrichia caninervis），通過科學實驗，首次系統證明該蘚能耐受自身98%以上的細胞脫水實現“干而不死”、耐受-196°C超低溫速凍實現“凍而不死”、耐受超過5000Gy伽馬輻射實現“照而不死”，且能夠快速實現復蘇、變綠并恢復生長，具有非凡的復原力。這些數據是目前所報道植物可耐受特殊環境的極限，刷新了對極端生物環境耐受性的認知。

研究還發現，在復合多重逆境的火星模擬條件下（650±30 Pa，-60°C ~20°C，95%CO2，多種UV輻射），該蘚仍能存活并在恢復適宜環境后再生出新的植株。這也是高等植物在火星模擬條件下存活的首次報道。

齒肋赤蘚在模擬火星環境下能夠存活

該研究成果以“The extremotolerant desert moss Syntrichia caninervis is a promising pioneer plant for colonizing extraterrestrial environments”為題，7月初作為封面文章發表于國際高影響力期刊The Innovation（IF: 33.2）上，中國科學院新疆生態與地理研究所李小雙研究員為論文第一作者，張道遠研究員、張元明研究員和匡廷云院士為論文通訊作者。

研究成果作為The Innovation期刊第五卷第四期封面發表

李小雙研究員介紹，齒肋赤蘚是新疆古爾班通古特沙漠生物土壤結皮的優勢種，這一研究源于一次難忘的荒漠考察經歷。在那次考察中，她親眼目睹了齒肋赤蘚能夠在極度干旱、高溫以及強輻射的條件下存活，在長期干燥條件下“干而不死”，且重新獲得水分后“秒速復蘇”，呈現出頑強的生命力。

通過研究，團隊也找到了這種苔蘚的獨特之處。它的葉片重疊，可以減少水分蒸發，葉頂端白色的芒尖還能反射強烈的陽光；此外，芒尖創新性實現了“自上而下”吸水模式，這是一種極其高效的從大氣中集水-輸水的智慧裝置；再者，它在生理和代謝層面，能夠在逆境中進入一種選擇性代謝休眠狀態，還能在逆境解除后迅速提供恢復所需的能量。

而基于齒肋赤蘚的極端環境耐受性，項目團隊后續將進一步開展地外星球航空器搭載實驗，實時監測微重力及多種電離輻射逆境下該物種的生存響應及適應能力，并解析其生理及分子基礎，探尋關鍵的生命耐受調控密碼，為未來齒肋赤蘚向外太空拓殖應用奠定基礎。

來源：光明網、光明日報

來源: 光明網、光明日報