八兩科學(xué) 一槍能打死水熊蟲?新研究:不可能,但找到了水熊蟲的死亡臨界點(diǎn)

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【八兩科學(xué)|一槍能打死水熊蟲?新研究:不可能,但找到了水熊蟲的死亡臨界點(diǎn)】胖乎乎、俗稱水熊蟲的緩步動(dòng)物(tardigrades), 可在151℃高溫、接近絕對(duì)零度的-272.8℃ 、缺水、太空、超高幅射下都能進(jìn)入休眠狀態(tài)不死 , 被譽(yù)為地球上已知最 “硬核”的動(dòng)物 , 也是人類已知最彪悍的動(dòng)物 。 而新發(fā)表于《天體生物學(xué)》的一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn) , 這些頑強(qiáng)小生物還有超強(qiáng)的外掛功能 , 即使被槍打中 , 也可以活下去 。 不過科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了它的死亡臨界點(diǎn) 。
故事要從2019年說起:當(dāng)年以色列的創(chuàng)世號(hào)(Beresheet)登月探測器成功繞月后 , 預(yù)計(jì)在4月11日于月球表面澄海著陸 , 但在下降過程中探測器引擎故障 , 最后墜毀于月球表面 。 其中創(chuàng)世號(hào)除了載有人類信息的數(shù)字檔案外 , 還攜帶了上千只水熊蟲 , 考慮到水熊蟲的頑強(qiáng)生命力 , 網(wǎng)友調(diào)侃水熊蟲可能會(huì)成為第一批月球殖民者 , 甚至有人腦洞打開稱水熊蟲吸收月亮精華后進(jìn)化水熊蟲獸 , 發(fā)展出文明反攻地球 。
當(dāng)然 , 大部分科學(xué)家相信降落在月球的水熊蟲有機(jī)會(huì)在月球存活好幾年 , 但探測器墜毀的沖擊力能否將水熊蟲殺死 , 一直無人知曉 。
為了研究水熊蟲能否在探測器撞擊月球的過程中幸存 , 英國肯特大學(xué)天體化學(xué)家特拉斯帕斯(Alejandra Traspas)和天體物理學(xué)家波切爾(Mark Burchell)做了一個(gè)實(shí)驗(yàn) 。 他們找來20只水熊蟲 , 先用苔蘚和礦泉水喂飽它們 , 然后將它們冷凍48小時(shí)使其進(jìn)入冬眠狀態(tài) 。 在這種狀態(tài)下 , 水熊蟲的新陳代謝降低至正常活動(dòng)的0.1% 。
團(tuán)隊(duì)接著每次都將2–4只水熊蟲放進(jìn)空心尼龍子彈 , 并用兩段式輕氣槍(two-stage light gas gun) 高速將子彈發(fā)射 。 兩段式輕氣槍是物理實(shí)驗(yàn)中的其中一種工具 , 其子彈發(fā)射速度是比任何常規(guī)槍械都高得多 。
結(jié)果發(fā)現(xiàn) , 水熊蟲可承受每秒近900米/秒(或約3000公里/小時(shí))的撞擊下生存 , 瞬時(shí)沖擊壓力最高可達(dá)1.14億帕斯卡(GPa) 。 這個(gè)壓力到底有多大?舉個(gè)例子 , 著名沖鋒槍MP5射出的子彈速度也大約為每秒400 米 , 而水熊蟲能承受的是此速度的1倍以上 。 但這個(gè)壓力似乎也是水熊蟲的死亡臨界點(diǎn) 。 因?yàn)閴毫Ω摺⒆矒袅Φ栏鼜?qiáng)的話 , 水熊蟲就會(huì)直接死亡 。
雖然探測器墜毀的速度是百米每秒 , 但整個(gè)探測器撞擊月面的壓力遠(yuǎn)高于1.14 GPa 。 這意味著 , 探測器上的水熊蟲在墜落時(shí)會(huì)經(jīng)受高于實(shí)驗(yàn)測試水平的沖擊壓力 , 因此無法幸免 。
如果在這條件下 , 仍有水熊蟲幸存 , 而水熊蟲的生存條件只需水和有機(jī)物 , 這兩樣在月球上都有 , 相信它們就會(huì)踏上征服新大陸的征途了 。 但實(shí)驗(yàn)對(duì)比樣本可知 , 從冬眠狀態(tài)蘇醒的水熊蟲需要花費(fèi)更長的時(shí)間 , 這表明水熊蟲必須克服一定程度的內(nèi)部破壞 。 至于幸存的水熊蟲能否繼續(xù)繁殖 , 一切都是個(gè)未知數(shù) 。
另外這個(gè)研究結(jié)論對(duì)“生源論”難度進(jìn)行了升級(jí) 。 該理論認(rèn)為 , 各種形態(tài)的微生物存在于全宇宙 , 并借著流星、小行星與彗星撞擊而在各星體散播、繁衍 。 如果生源論是真的 , 那小行星撞擊地球時(shí)彈出約40%巖石和碎片 , 并以夠低速度撞擊月球 , 微生物有機(jī)會(huì)會(huì)存活下來 。 當(dāng)然 , 這個(gè)結(jié)論僅適用于水熊蟲 。
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