小石榴说科普｜沙漠中的“复活者”齿肋赤藓究竟有啥“生存之道”？

　　近日，中国科学院新疆生态与地理研究所发布消息称，在第三次新疆综合科学考察期间，科研人员在沙漠极端环境中发现一种有望在火星存活的植物齿肋赤藓。它是一种分布于全球的苔藓物种，在严酷的沙漠、山区和环极地区生长茂盛。可以将其确定为火星上的“生长先驱植物”。

　　项目团队还通过研究发现，在复合多重逆境的火星模拟条件下，齿肋赤藓仍能存活并在恢复适宜环境后再生出新的植株。

齿肋赤藓。

　　极端测试表明，这种植物能够在零下80摄氏度下保存5年，在零下196摄氏度下保存一个月还能恢复生机。在5000格雷宇宙辐射下依然能够存活，而人类在50格雷下就会死亡。

“死不了”的沙漠“地毯”

齿肋赤藓5秒复活。

齿肋赤藓5秒复活特写镜头。

　　这个黑乎乎的齿肋赤藓，只有2-8毫米，特别小。所谓“干而不死”，是指它具有极强的耐干燥、抗高温等综合抗性，在沙漠里我们看着它像死了，但它没有死，只是在一种休眠的状态。而“死而复生”，指的就是上面那样给它一滴水立马就复苏的过程。

　　水饱和时，齿肋赤藓呈现绿色，随着水分的逐渐流失，植物变成深绿色，然后变黑，重新补水后仅两秒钟又变回绿色。

齿肋赤藓，拉丁名Syntrichia caninervis，从左到右分别为，古尔班通古特沙漠生物结皮、干燥脱水状态的苔藓、复水3-5秒后的苔藓。中国科学院新疆生态与地理研究所高贝　供图　

　　齿肋赤藓在新疆广泛分布于古尔班通古特沙漠，对维持沙漠稳定性有很好的作用，是科学家们研究植物抗逆性非常理想的材料，目前相关研究人员还在致力于抗逆基因的延伸，希望将齿肋赤藓的抗逆基因资源用于更广泛的领域。可以作为地被层对干旱区沙漠化生态防治及修复中发挥作用；此外，它“干而不死，死而复生”的极端耐逆基因资源在未来将具有非常大的应用前景。

极端环境中的生存秘诀

　　齿肋赤藓叶顶端白色的芒尖能反射强烈的阳光；芒尖的发育创新性实现了“自上而下”吸水模式，是一种极其高效的从大气中集水—输水的智慧装置。在生理和代谢层面，齿肋赤藓能够保留关键代谢产物，如蔗糖和麦芽糖等。它还具有很强的清除体内氧自由基的能力，通过积累高水平的抗氧化酶来保护自身免受损伤。也正是这些特征，造就了齿肋赤藓对极端环境的耐受力。

　　齿肋赤藓之所以能够在极端环境中生存，还得益于其独特的形态、生理和分子适应机制：

　　形态结构：齿肋赤藓叶片卷曲，叶尖白色芒毛，可以有效减少水分蒸发和反射紫外线，保护自身免受强光和高温的伤害。

　　生理代谢：在干旱胁迫下，齿肋赤藓会进入选择性代谢休眠状态，保留关键代谢物质，如蔗糖和麦芽糖，以维持细胞结构和功能的稳定性。当水分恢复时，这些物质又能提供能量，帮助植物快速复苏。

　　分子机制：齿肋赤藓的基因组中含有大量与胁迫响应相关的基因，如脱水素基因、抗氧化酶基因等，它们能够帮助植物抵御干旱、低温和辐射等胁迫。

　　除了耐干燥、抗高温，齿肋赤藓还展现出其他惊人的生存能力：

　　耐低温：齿肋赤藓能够耐受 -196℃ 的超低温，即使在液氮中保存一个月或在 -80℃ 的冷冻柜中保存五年，依然能够恢复生机并再生新枝。

　　抗辐射：齿肋赤藓对伽马辐射具有超强抵抗力，其半致死剂量高达 5000 Gy，远高于人类的 2.5-4.5 Gy 和大多数植物的 1000 Gy。在模拟火星环境的实验中，齿肋赤藓能够耐受缺氧、干旱、低温和强烈紫外辐射等多种极端条件，并维持生长和繁殖能力。

　　此外，齿肋赤藓还能通过保水固沙、促进碳氮循环、改善土壤肥力等方式改善土壤及大气环境，利于其他荒漠植物的定居及存活。

齿肋赤藓在模拟火星环境下能够存活。来源：央视新闻

　　编辑：马新玲

　　素材来源：央视新闻、《中国科学报》 、新疆生态与地理研究所、新疆广播电视台等

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