派个“卧底”去火星

康斯坦丁

人类从未停止过对外星生物的寻找,作为地球近邻的火星,则被寄予了更多的期望。按推理,极端微生物应是火星生命的先遣部队。所谓极端微生物,指的就是那些生活在高温、高盐、高酸、高辐射等极端环境中的生命形式。

火星曾经经历过炽热年代,但现在是另外一副模样。数据表明,火星地表温度最高不过28℃,夜晚却低至零下132℃。所以寻找火星生命又多了新思路——耐寒生物。“凤凰”号选择在火星北部挖土,也是基于这个考虑,因为火星极地与地球极地类似。

极地冰虫一度被认为最具外星生物特质。它可能是世界上最不怕冷的生物,有一副超级耐寒的身体。除了受得起冻,极地冰虫还挨得起饿。科学家做过试验,把几只冰虫搁在冰箱里,两年不给吃喝,它们一点也不在乎,依然顽强地生存着。但是,极地冰虫根本没法适应火星上的巨大温差。因为它们十分怕热,只要温度高于4℃就会死翘翘。相比火星的干燥,它们在地球上所生活的环境却是非常潮湿的。另外,火星的恶劣环境还包含其他已知或未知的因素,比如探测表明,火星上存在镁硫酸盐等一些由于液态盐水的作用而形成的矿物质。高盐含量会对生物细胞,特别是细胞中的DNA造成破坏,因为盐分将水分子挡住,使生物无法获得所需水分,DNA就会断裂,细胞将相继死亡。在这种盐分太重的环境中,一般生命压根儿就吃不消。

当然,高盐环境并非是所有生物的绝境,嗜盐菌对此就满不在乎。在含盐量最大的水域——死海,有大量“抗盐”微生物存在。它们可以产生一种蛋白质,保护自己免受盐水的侵扰。它们还是自我修复的高手,有一套复杂的DNA修复技术,可以在高盐环境里逍遥自在地生活。嗜盐菌还有着无敌的繁殖能力,10个嗜盐菌3～4小时就能育出数百万个后代。如果它们登陆火星,要完成自己的一番霸业,看起来似乎易如反掌。只是嗜盐菌也有软肋,它们吃不得醋,怕酸——据说,要消灭食物中的嗜盐菌只需加几滴醋就可以了。火星上的高酸性环境,显然会是它们的噩梦。

那么,能不能在地球上找到一个与火星相类似的“大环境”呢?中国的索尔库里沙漠可能是个绝好的选择。索尔库里沙漠,几乎就是火星恶劣环境的地球模拟版——极端干旱,那里有着巨大的昼夜温差、湿度差以及强烈的太阳辐射。

在索尔库里沙漠,有一种蓝藻悠然自得地生活着。如果在地球生物中海选首批火星移民,或许蓝藻有可能会胜出,但是,它也不是最佳选择。有一种名气远逊于蓝藻的小动物,是目前所知生物当中最顽强的,这个世外高手的大号便是——水熊虫。

水熊虫属缓步动物门,体长大概在0.1~1.5毫米间,外形像熊,有脑,有嘴,有眼,有神经系统,甚至和高等动物一样长有肌肉纤维和爪子。水熊虫被认为是一种超级进化的产物。直到现在,科学家们都还在为如何人工杀死一只水熊虫而头疼。

水熊虫可以主动脱去体内99%的水分,把代谢率降到几乎等于零,而人类的脱水极限是体重的4%。零下271℃对水熊虫来说不算太冷,150℃的高温也不过比较暖和罢了。它们可承受600兆帕的高压。在pH值为1的强酸以及pH值为13的强碱下,很多动物会被溶化得连骨头都找不着,水熊虫却一点事也没有。在百万分之一毫米汞柱的近真空状态下(接近太空的环境),它们还能“留得青山在”。如果地球发生核战争,最后的留守者可能只有水熊虫,因为它们能承受5.7万伦琴的X射线辐射,原子弹对它们而言,是种特没效的武器……

水熊虫的绝技是“隐生”,即让自己成为一种“潜在的生命”,有点像冬眠的味道。不管处在如何恶劣的环境下,它都能够立刻脱掉体内水分,进入“隐生”,这让它们可以扛过各种极端条件。水熊虫的这项本领,绝对不是只应付一时之需,它们完全可能“潜伏”成千上万年。有科学家在盐矿中发现“隐生”数千年的水熊虫,给予水分和营养后,它们很快醒过来,并继续正常的生理活动,真是“给点阳光就灿烂”。

作为一种原本就已经比较高级的动物,水熊虫如果真能成功移居火星,在那种特殊环境里,说不定它们会以惊人的速度完成进化,最终出现高智能生物——火星人。

假如有一天,有长相奇怪的火星人突然光临地球,我们不要惊讶,也不要惶恐不安,他们或许只是来寻根的。而他们的始祖,可能就是当年派出去的卧底:水熊虫!

《挖孔成像》研究答案

在“实验一”里,罩在杯口的白纸上会出现周围物体倒立的影像。“实验二”的现象更神奇,能够把周围物体的倒立影像投射到幕布上面,而且,如果纸板上的小孔直径变大,还会出现和照相机的变焦镜头一样的效果,投影出现的景物会缩小但是会更亮。

由于光线是直线传播的,照到景物上部的光线被景物反射后会通过小孔到达幕布的下方,照射到景物下部的光线通过小孔到达幕布的上方,因此,我们看到的就是景物的倒立的影像。