太空变异不仅是电影里虚构的桥段,也可能照进现实!
不久前,美国宇航局就在国际空间站里发现了13种变异细菌,它们的生存与繁衍能力更强,并且具有多重耐药性。
这难免让人担忧,变异细菌会给人类带来怎样的灾难,进入太空的宇航员身体是否也面临变异的危险?
「偷渡」太空的变异菌
在探究太空细菌的变异之前,我们先来了解它们是如何进入太空的。
人类首次在太空发现微生物,是在1981年的礼炮六号空间站内,当时宇航员见到一抹白色涂层感到奇怪,结果取来一研究,发现那是一种真菌。
在和平号空间站内,也发现了真菌,这次它们甚至嚣张地将一个苹果吃掉,只留下一股腐烂的臭味。
1997年,这些微生物变本加厉地威胁着空间站,毁坏了一个节点的控制单元。
2019年,研究人员对国际空间站进行全面清查,结果颇为震惊,在国际空间站的三处区域内,竟然发现了13个菌株,宇航员的体内更是有大量的微生物活跃着。
这些细菌和真菌是如何瞒过层层检查进入太空的?
在过去20年里,进入国际空间站的宇航员接近300多名,尽管这些宇航员都进行了检查,却只局限于身体表面,生活在他们体内的「偷渡客」们,往往能躲过一劫。
另外,国际空间站是一个大舞台,登台亮相的宇航员来自不同的国家,各国执行的检查标准也是良莠不齐。
也许来自俄罗斯的宇航员严格检查后不携带任何细菌,但美国宇航员在相对宽松的标准下,就可能「携菌同游」。
这些细菌上了太空后,为适应新的生存环境,变异从此开始了。
空间站的环境与地球截然不同,这里有更浓的二氧化碳,少得可怜的重力,比地球高出80倍的太空辐射。
另外,太空站的通风情况、湿度、气压等因素,也可能促进细菌发生改变来适应环境。
尽管身处险境,小小细菌门也要置之死地后生,开始努力繁殖后代。
我们都知道,自然界的进化都是在物竞天择下,不断繁衍中发生改变的,往往需要几万年。但细菌的繁殖按了加速键,所以它们的进化表现得十分惊人。
与地球上菌株相比,这些旅居太空的细菌变得更有抵抗力,普通的消杀药物对它们已经失去了效果,遗传与功能也发生了很大的变化。
它们能与其他微生物共存,一定程度上有助于其他生命体存活,目前还不打算干掉人类。但防患于未然是必要的,对于「偷渡」到太空的细菌们,应该得到重视。
变异宇航员
除了细菌,进入太空的宇航员本身也在发生变异,主要表现在三个方面,身高、肌肉以及血液。
进入太空能够长高5厘米,这是矮个子人群的福音,增高鞋垫商家的噩梦。
长高的原理很简单,在地球上因为重力的影响,人的肌肉和骨骼被自身重量压得紧紧的,可进入太空后,失去重力束缚,肌肉骨骼变得松弛,关节间隙增大,个子也就长高了。
这样的增高听起来就有些不靠谱,事实也确实如此,去过太空的宇航员大多会感到脊椎疼痛,每天忍受着骨骼松弛带来的一系列副作用。
这种增高只是太空站的限时体验,一旦回到地球,以前有多高还得是多高,还可能出现椎间盘突出等病症。
第二种身体上的变化是肌肉萎缩,有研究表明,在国际空间站里仅仅待了11天的宇航员,肌肉就萎缩了20%。
除了骨骼与肌肉,宇航员的血液也出现了很大的问题。
一次对国际空间站的11名宇航员进行超声波检查时,检查人员发现有5名宇航员的静脉血流出现异常,或停滞不流,或来回流动,有两人甚至出现逆流!
所谓的逆流,就是血液朝着相反的方向移动,这是一种十分异常的情况。
科学家分析,这可能是血管堵塞造成的,仪器的扫描证实了这种观点,原来他们的身体内出现了血块凝结,阻止流血液正常流动。
为了探明这种情况是如何产生的,美国一位教授进行长达6个月的实验,用与月球相同的辐射照射小白鼠,结果这只小白鼠也出现类似的症状。
这位教授对已故的7名宇航员分析,发现其中3人都是死于这种心血管疾病。
为了拓展人类认知,一个个宇航员为此献出宝贵的生命。
舍己为人的现状并非无可更改,科学家也在积极寻找解决办法,抗血栓溶剂就是人类对太空的一种反抗。
这种溶剂是科学家呕心沥血之作,注射到宇航员体内,能有效防止血液凝固,帮助他们对抗太空恶劣环境。
对于肌肉萎缩的问题,科学家们也想到了应对的方法,通过太空快递,向宇航员传去了一辆太空自行车,每天在自行车上蹬生几分钟,能有效锻炼肌肉,防止萎缩。
空间站的生活很艰难,这里没有专门的医生,所有的治疗都得宇航员自己完成。
但空间站配备的专业医疗设备,以及在地球上的随时待命的医生们,随时都在为这些上天的英雄保驾护航。
太空育种
巨型青椒、黄瓜,产量极高的水稻......
如今这些商品在超市随处可见,不禁让人震惊,原来人类对于太空带来的变异不是手足无措,而是早早就加以利用了。
这些优质的农作物,都是通过太空育种技术产出的。
太空育种又叫航天育种、航天诱变育种,操作原理很简单,使用卫星将农作物的种子送上太空,在高真空、宇宙高能粒子辐射、宇宙磁场、微重力等复杂的太空环境中,使种子的基因发生变异。
回到地球后,研究人员对这些种子进行多代筛选,淘汰劣质的变异种,将优质的种子进行培育,形成特性稳定的新品种。
这个过程,往往需要5到8年的时间,这些经过太空洗礼的优质种子,更加的抗寒抗热,产量也大大增加。
经过多年研究才上市的种子,安全性已和普通的种子一样,太空中的辐射虽高,但相比于辐射育种的量,还不到百分之一,因此太空种子比转基因食品安全得多。
太空育种最早开始于20世纪60年代,如今只有美国、俄罗斯和中国掌握这门技术。
我国的太空育种起步于1987年,如今已成功发射10多次,将1000多种品种种子和生物材料成功送上太空。太空茄子、太空番茄、太空土豆等各种太空产品已进入千家万户。
科技发展不禁让人感叹,人类不曾生有翅膀,却比任何鸟飞得都高。
偶然间仰望星空,不仅能感受到古人手可摘星辰的浪漫,也能感受到今人上九天揽月的震撼。
参考资料:
[1] 【在太空变异的种子,吃了以后会对我们的身体有影响吗?】成都儿童团
[2] 【美国空间站出现细菌病异!无法避免,原菌株是人体携带?】移山计划2025
[3] 【抗药性细菌进入国际空间站,突变为完全不同的菌株】十轮网
[4] 【国际空间站出现异形?细菌正发生变异,但尚未威胁宇航员安全】徐德文科学频道
[5] 【太空环境只让种子变异?航天员DNA异变,肌肉萎缩,血液出现问题】