这种微小植物在太空真空中存活下来，至今仍在生长

北海道大学的藤田智道（Tomomichi Fujita）是该研究的主要作者，他表示：“包括人类在内的大多数生物，即便在太空真空中短暂停留也无法存活。然而，苔藓孢子在直接暴露于太空环境9个月后仍保持了活力。这一发现为地球生命在细胞层面具备耐受太空环境的内在机制提供了有力证据。”

### 探究苔藓能否在地球之外存活
藤田在研究植物进化时，开始探索“太空苔藓”存在的可能性。苔藓能在地球上最恶劣的环境中繁衍生息，这一点给他留下了深刻印象。“我开始思考：这种体型微小但异常坚韧的植物，是否也能在太空中存活？”

为了验证这一猜想，藤田团队将一种名为小立碗藓（Physcomitrium patens，又称铺地藓）暴露在模拟太空环境中，该环境包含强烈的紫外线辐射、极端的高低温以及类真空条件。

### 极端压力下的苔藓结构测试
研究人员比较了苔藓的三种形态：原丝体（幼嫩苔藓）、芽胞（应激诱导的干细胞）和孢子体（被包裹的孢子）。他们旨在找出哪种结构最有可能在太空中存活。

藤田指出：“我们推测，太空中的综合压力——包括真空、宇宙辐射、极端温度波动和微重力——造成的损害会远大于单一压力。”

实验结果显示，紫外线辐射是最大的威胁，而孢子体的表现明显优于其他两种结构。幼嫩苔藓无法在强紫外线照射或极端温度下存活；芽胞的表现稍好，但仍未达标。相比之下，被包裹的孢子对紫外线的耐受性约为其他结构的1000倍，即使在-196°C下持续一周以上，或在55°C下持续整整一个月，仍能保持萌发能力。

### 为何被包裹的孢子能抵御恶劣环境
研究团队得出结论：每个孢子周围的结构可能会吸收有害的紫外线，并提供物理和化学防护。他们认为，这种保护特性可能帮助了包括苔藓在内的古老苔藓植物门植物，在约5亿年前从水中迁移到陆地，并在多次大灭绝事件中存活下来。

为了确定这种适应性在真实太空中是否依然有效，研究人员将孢子体送入了轨道。

### 发射苔藓至国际空间站进行真实环境试验
2022年3月，数百个孢子体搭乘“天鹅座”NG-17飞船前往国际空间站（ISS）。抵达后，宇航员将样本安装在空间站外部，使其暴露在太空环境中283天。这些样本随后于2023年1月搭乘SpaceX CRS-16飞船返回地球，并被带回实验室进行分析。

“我们原本预计存活率几乎为零，但结果恰恰相反：大多数孢子都存活了下来，”藤田说，“这些微小植物细胞的非凡耐久性让我们由衷感到惊讶。”

### 高存活率与健康返回地球
超过80%的孢子经受住了整个太空之旅的考验，而在这些幸存者中，除11%外，其余均在实验室中成功萌发。叶绿素测量结果显示，除光敏化合物叶绿素a下降20%外，几乎所有色素的水平都正常。尽管存在这一减少，孢子仍保持健康。

藤田表示：“这项研究展示了起源于地球的生命惊人的适应力。”

研究团队还利用实验数据建立了一个数学模型，用于估算孢子在类似环境下可能的存活时间。计算结果显示，其潜在存活期可达5600天，约15年，但他们强调，还需要更多数据才能得出确切结论。

### 对地球之外培育生命的启示
研究人员希望这些发现能为未来关于地外土壤如何维持植物生命的研究提供支持，并鼓励人们尝试利用苔藓开发地外环境的农业系统。

藤田说：“最终，我们希望这项工作能为在月球和火星等地外环境构建生态系统开辟新的前沿领域。我希望我们的苔藓研究能成为一个起点。”

这项研究得到了北海道大学DX奖学金、日本学术振兴会（JSPS）科研费以及国立自然科学研究院天体生物学中心的支持。