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太空細菌變異成全新物種!這些「偷渡客」,對太空人也是一場災難

2024-04-25科學

太空變異不僅是電影裏虛構的橋段,也可能照進現實!

不久前,美國太空總署就在國際太空站裏發現了13種變異細菌,它們的生存與繁衍能力更強,並且具有多重耐藥性。

這難免讓人擔憂,變異細菌會給人類帶來怎樣的災難,進入太空的太空人身體是否也面臨變異的危險?

「偷渡」太空的變異菌

在探究太空細菌的變異之前,我們先來了解它們是如何進入太空的。

人類首次在太空發現微生物,是在1981年的禮炮六號空間站內,當時太空人見到一抹白色塗層感到奇怪,結果取來一研究,發現那是一種真菌。

在和平號空間站內,也發現了真菌,這次它們甚至囂張地將一個蘋果吃掉,只留下一股腐爛的臭味。

1997年,這些微生物變本加厲地威脅著空間站,毀壞了一個節點的控制單元。

2019年,研究人員對國際太空站進行全面清查,結果頗為震驚,在國際太空站的三處區域內,竟然發現了13個菌株,太空人的體內更是有大量的微生物活躍著。

這些細菌和真菌是如何瞞過層層檢查進入太空的?

在過去20年裏,進入國際太空站的太空人接近300多名,盡管這些太空人都進行了檢查,卻只局限於身體表面,生活在他們體內的「偷渡客」們,往往能躲過一劫。

另外,國際太空站是一個大舞台,登台亮相的太空人來自不同的國家,各國執行的檢查標準也是良莠不齊。

也許來自俄羅斯的太空人嚴格檢查後不攜帶任何細菌,但美國太空人在相對寬松的標準下,就可能「攜菌同遊」。

這些細菌上了太空後,為適應新的生存環境,變異從此開始了。

空間站的環境與地球截然不同,這裏有更濃的二氧化碳,少得可憐的重力,比地球高出80倍的太空輻射。

另外,太空站的通風情況、濕度、氣壓等因素,也可能促進細菌發生改變來適應環境。

盡管身處險境,小小細菌門也要置之死地後生,開始努力繁殖後代。

我們都知道,自然界的前進演化都是在物競天擇下,不斷繁衍中發生改變的,往往需要幾萬年。但細菌的繁殖按了加速鍵,所以它們的前進演化表現得十分驚人。

與地球上菌株相比,這些旅居太空的細菌變得更有抵抗力,普通的消殺藥物對它們已經失去了效果,遺傳與功能也發生了很大的變化。

它們能與其他微生物共存,一定程度上有助於其他生命體存活,目前還不打算幹掉人類。但防患於未然是必要的,對於「偷渡」到太空的細菌們,應該得到重視。

變異太空人

除了細菌,進入太空的太空人本身也在發生變異,主要表現在三個方面,身高、肌肉以及血液。

進入太空能夠長高5厘米,這是矮個子人群的福音,增高鞋墊商家的噩夢。

長高的原理很簡單,在地球上因為重力的影響,人的肌肉和骨骼被自身重量壓得緊緊的,可進入太空後,失去重力束縛,肌肉骨骼變得松弛,關節間隙增大,個子也就長高了。

這樣的增高聽起來就有些不靠譜,事實也確實如此,去過太空的太空人大多會感到脊椎疼痛,每天忍受著骨骼松弛帶來的一系列副作用。

這種增高只是太空站的限時體驗,一旦回到地球,以前有多高還得是多高,還可能出現椎間盤突出等病癥。

第二種身體上的變化是肌肉萎縮,有研究表明,在國際太空站裏僅僅待了11天的太空人,肌肉就萎縮了20%。

除了骨骼與肌肉,太空人的血液也出現了很大的問題。

一次對國際太空站的11名太空人進行超聲波檢查時,檢查人員發現有5名太空人的靜脈血流出現異常,或停滯不流,或來回流動,有兩人甚至出現逆流!

所謂的逆流,就是血液朝著相反的方向移動,這是一種十分異常的情況。

科學家分析,這可能是血管堵塞造成的,儀器的掃描證實了這種觀點,原來他們的身體內出現了血塊凝結,阻止流血液正常流動。

為了探明這種情況是如何產生的,美國一位教授進行長達6個月的實驗,用與月球相同的輻射照射小白鼠,結果這只小白鼠也出現類似的癥狀。

這位教授對已故的7名太空人分析,發現其中3人都是死於這種心血管疾病。

為了拓展人類認知,一個個太空人為此獻出寶貴的生命。

舍己為人的現狀並非無可更改,科學家也在積極尋找解決辦法,抗血栓溶劑就是人類對太空的一種反抗。

這種溶劑是科學家嘔心瀝血之作,註射到太空人體內,能有效防止血液凝固,幫助他們對抗太空惡劣環境。

對於肌肉萎縮的問題,科學家們也想到了應對的方法,透過太空快遞,向太空人傳去了一輛太空單車,每天在單車上蹬生幾分鐘,能有效鍛煉肌肉,防止萎縮。

空間站的生活很艱難,這裏沒有專門的醫生,所有的治療都得太空人自己完成。

但空間站配備的專業醫療器材,以及在地球上的隨時待命的醫生們,隨時都在為這些上天的英雄保駕護航。

太空育種

巨型青椒、黃瓜,產量極高的水稻......

如今這些商品在超市隨處可見,不禁讓人震驚,原來人類對於太空帶來的變異不是手足無措,而是早早就加以利用了。

這些優質的農作物,都是透過太空育種技術產出的。

太空育種又叫航天育種、航天誘變育種,操作原理很簡單,使用衛星將農作物的種子送上太空,在高真空、宇宙高能粒子輻射、宇宙磁場、微重力等復雜的太空環境中,使種子的基因發生變異。

回到地球後,研究人員對這些種子進行多代篩選,淘汰劣質的變異種,將優質的種子進行培育,形成特性穩定的新品種。

這個過程,往往需要5到8年的時間,這些經過太空洗禮的優質種子,更加的抗寒抗熱,產量也大大增加。

經過多年研究才上市的種子,安全性已和普通的種子一樣,太空中的輻射雖高,但相比於輻射育種的量,還不到百分之一,因此太空種子比轉基因食品安全得多。

太空育種最早開始於20世紀60年代,如今只有美國、俄羅斯和中國掌握這門技術。

中國的太空育種起步於1987年,如今已成功發射10多次,將1000多種品種種子和生物材料成功送上太空。太空茄子、太空番茄、太空薯仔等各種太空產品已進入千家萬戶。

科技發展不禁讓人感嘆,人類不曾生有翅膀,卻比任何鳥飛得都高。

偶然間仰望星空,不僅能感受到古人手可摘星辰的浪漫,也能感受到今人上九天攬月的震撼。

參考資料:

[1] 【在太空變異的種子,吃了以後會對我們的身體有影響嗎?】成都兒童團

[2] 【美國空間站出現細菌病異!無法避免,原菌株是人體攜帶?】移山計劃2025

[3] 【抗藥性細菌進入國際太空站,突變為完全不同的菌株】十輪網

[4] 【國際太空站出現異形?細菌正發生變異,但尚未威脅太空人安全】徐德文科學頻道

[5] 【太空環境只讓種子變異?航天員DNA異變,肌肉萎縮,血液出現問題】