动物宇航员:为什么其他生命形式对生活在地球之外的人类至关重要©盖蒂图片社

动物宇航员:为什么其他生命形式对地球以外的人类至关重要

当我们打算在月球、火星等地建立永久基地时,我们需要带上其他形式的生命……但它们将如何应对太空生活呢?

成千上万的太空旅行者在他们的飞船上处于假死状态,依偎在一起,这艘飞船即将登陆月球。但有些地方不对劲。

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飞船的计算机发出了一系列命令,意外地关闭了引擎。当飞船冲向月球表面时,乘客们静静地躺在那里,浑然不觉。影响是巨大的。灰尘散落。然而,他们可能幸存了下来。

那辆报废的汽车上的生物是缓步类也被称为“水熊”,是一种微型动物,可以忍受极端的温度、压力,甚至辐射等恶劣条件。如果他们真的活下来了,他们会取得一些特别的成就。几乎没有任何动物物种能离开地球这么远。

决定将缓步动物送入太空的非营利组织Arch Mission Foundation表示,2019年发生的这次失败的着陆并不一定是灾难性的,足以摧毁这些缓步动物。该组织将这些生物附着在月球着陆器上的一堆包含人类文明信息的光盘上。

但是,除非人类或机器人能够调查坠机现场(可能需要很多年),否则我们无法确定,他说道格•弗里曼她是该基金会的发言人。“实际上,光盘不太可能被摧毁,”他补充道。

关键是,缓步动物处于脱水状态,这暂停了它们的新陈代谢。理论上,如果这些生物完好无损地幸存下来,那么它们可以在坠机数年后复活。任务被称为贝雷希特,这是以色列第一次登陆月亮.据我们所知,没有其他动物在月球表面停留过这么长时间。

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在过去,许多人认为月球上居住着生物,就像地球上一样。有一个古老的民间信仰,山鹬,一种罕见的地面筑巢鸟,在月球表面度过夏天,因为它总是在11月的第一个满月返回迁移。希腊哲学家菲洛劳斯(Philolaus)和其他一些人认为,月球上的动物一定比地球上的动物大15倍。出于某种原因,他还认为它们不会产生粪便。

今天,我们对月球景观的看法非常不同。它被认为或多或少是贫瘠的。但这种情况可能会改变。随着人类在月球上建立前哨站、基地或研究站,我们可能会带来除我们自身以外的生命形式(以及生活在我们身体上和体内的微生物)。

换句话说,缓步动物很快就会有同伴了。从提供食物到充当我们的私人伴侣,动物在最后的边疆上扮演着重要的角色。当我们探索太阳系或更远的地方的时候,我们甚至可能找到新的方法来保护或保护地球的自然。

“我的感觉是,我们不能独自进入太空,”他说Cyrille Przybyla他是法国海洋开发研究所的研究员。“我们必须保持我们的环境。”

Przybyla是少数几个相信未来人类太空飞行将以植物、动物和其他生物为特征的研究人员之一。他指着1972年的那部电影无声运行在未来,当地球上的森林几乎灭绝的时候,巨型宇宙飞船和温室一样的穹顶保存着大量的动植物物种。Przybyla认为,这部电影的故事不是最引人注目的,但带着丰富的生物生命进入太空的想法,是。他说:“我的视野和这部烂电影差不多。”

普兹比拉目前的项目,月球孵化计划,涉及鱼卵。在一系列实验中,他和他的同事将鱼卵(来自鲈鱼)摇动、振动和加速到极大的极限,以观察在经受了这样的惩罚后,幼虫是否还会从鱼卵中孵化出来。这个想法是模拟火箭发射和太空飞行的效果。

国际空间站上的宇航员已经种植了新鲜的沙拉叶来补充他们的饮食。在这里,瑟琳娜·奥尼翁总理在感恩节收获甘蓝和莴苣©ESA/Alexander Gerst
国际空间站上的宇航员已经种植了新鲜的沙拉叶来补充他们的饮食。在这里,瑟琳娜·奥尼翁总理在感恩节收获甘蓝和莴苣©ESA/Alexander Gerst

在一些最新的实验中,结果还没有出来同行评议在美国,用快速旋转的机器将鸡蛋置于高达5g的加速度中。另一台机器将鸡蛋暴露在模拟的微重力环境中,就像它们在未来的月球之旅中可能经历的那样。

如果鱼卵能够承受太空飞行的机械压力,它们有一天可能会被送到未来的月球基地,并在水产养殖系统中孵化,使用从月球表面下回收的水。Przybyla认为,对于月球居民来说,鱼类可能是蛋白质的重要来源,同时也提醒人们,它们必须留在地球上,留下美味的食物。

到目前为止,这些鱼卵看起来足够强壮,能够经受住飞向月球的体力压力。Przybyla说,下一步是将它们暴露在辐射中,看看这是否会降低孵化率。他有理由相信这些卵会存活下来。如果是这样的话,这可能要归功于进化的韧性。Przybyla指出,30多亿年前,当地球上第一个水生生物进化时,那里几乎没有大气,所以那些早期的生物可能比今天的陆地物种暴露在更多的宇宙辐射中。

如果月球孵化计划继续成功,该项目可能在未来几十年成为欧洲航天局(ESA)月球村的一部分,可能为月球上的鱼类养殖铺平道路。不过,这并不能保证。目前有大约300个项目在竞争月球村项目,该提案是其中之一。

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Przybyla说,他决定把重点放在鱼类上,部分原因是它们是相对较小的动物,不会产生过多的CO2.废物将不得不在一个超高效的月球基地处理或回收,因为太空将如此有限,环境将必须保持清洁和安全。

出于类似的原因,昆虫也可能是月球农场的一部分有一天,来自澳大利亚大学和国际空间大学的2020份报告的作者争辩道。“与地球上传统的肉类蛋白质来源相比,昆虫养殖场需要相对较少的空间和较低的用水,”他们写道,然后提出了一些具体的候选物种——蟋蟀、蚕蛹或棕榈象甲幼虫。

欧空局生命支持和物理科学仪器部门的克里斯托夫·拉瑟尔博士认为,即使这些动物的环境足迹很小,在月球上饲养它们的想法也存在问题,至少在不久的将来是如此。

“动物会消耗氧气,它们会产生CO2它们会产生粪便,”他说。“我们更关注植物、细菌和微藻。”

欧空局的梅丽莎计划他正在设计一个“闭环”系统,为月球居民提供食物,可能是螺旋藻,一种蓝绿藻,长期以来在非洲和拉丁美洲作为食物来源而被捕获,可以将二氧化碳转化为氧气。

在类似火星表面的大容器中生长的植物插图©NASA
随着月球上人口的增长,从地球运送食物是不可行的。有计划测试植物在太空中生长的情况,如图所示©NASA

关于是否有必要在月球上饲养动物以提供食物的争论,取决于一些因素,比如从其他来源获取蛋白质是否更容易,直接从地球运送食物是否更容易。这就是国际空间站(ISS)的居住者获取食物的方式——除了少数人太空中生长的沙拉叶

玛蒂娜博士陆军他指出,人类每天需要几公斤的食物。为月球居民提供源源不断的补给,实际上可能非常昂贵。她说:“要登上月球,你必须承受很大的重量。”

因此,虽然从地球直接运送食物可能适合一开始,但这并不是一种长期可行的做法,特别是一旦居住在月球上的人数增加,他说迈克·迪克森博士加拿大盖尔弗大学控制环境系统研究所教授兼主任。

迪克森花了数年时间研究植物在太空中的生长情况。简而言之,他希望监控国际空间站上的一项实验,看看大麦暴露在宇宙辐射下是否会生长。他还计划将来在月球着陆器上种植大麦。

“你所吃食物的心理吸引力是不容忽视的,”迪克森说,他认为鱼和昆虫是月球上牲畜的首选。虽然有些人可能不会欣然接受吞下一碗蟋蟀的机会,但可以把干蟋蟀磨成粉末,在各种食谱中使用,这样就不会有任何触须或带刺腿的迹象。

所有月球上的动物最终都会被人类吃掉吗?不一定。吉南希博士维吉尼亚联邦大学的精神病学教授,他认为任何在月球上停留超过几天的人都必须与孤独感作斗争,因为他们远离自己的母星,在一个如此荒凉的地方。

电影《无声奔跑©Shutterstock》中的图像
在电影中无声运行,来自地球的动植物生命在太空受到保护。类似地,一些科学家假设月球上的熔岩管可以储存种子、孢子和卵子来重建地球的生态系统©Shutterstock

“我想这可能会让人感到非常错位,非常孤立,”她说。为了弥补这一点,宠物的陪伴可以帮助提高居住在月球基地的人们的幸福感。有很多研究表明与动物互动,比如可以改善人们的情绪,降低压力水平,Gee说。

如果菲多体型太大,无法在第一个月球基地居住,甚至昆虫也可能会有所帮助。在韩国进行的一项随机对照试验发现照看蟋蟀会显著降低与抑郁相关的情绪与完全不需要照顾昆虫的老年人相比。

最终,将动物带到无菌环境的太空长途旅行将是一场严酷的考验。Gee认为,我们应该尽最大努力确保这样的活动是合乎道德的。但将动物和自然更广泛地纳入太空探索需要的不仅仅是满足人类的需求。通过寻找在太空中保存或保护自然的方法,也有可能给大自然一些东西。

仿佛是为了进一步致敬无声运行在美国,有计划正在进行中,以切实保护太空中的自然世界碎片。博士Jekan Thanga他说,熔岩管形成于数十亿年前,当时月球的火山活动非常活跃,可以为数百万种子、孢子、精子和卵子——一个月球方舟,它将作为我们从头开始重建地球生态系统所需的基本材料的储备。

“它可以是一个备份网站——备份我们最珍视的东西,”Thanga说。“在我们看来,这就是地球的生物多样性。”

考虑到目前运载工具的大小,大约需要250次火箭发射,才能将所需的所有生物材料运送到月球上储存。一旦到达那里,它就必须被放入熔岩管中,并被冷冻到零下180摄氏度或更低的温度。

一名科学家在密封的环境中对老鼠进行研究©巴塞罗那自治大学/欧洲航天局
欧洲航天局Melissa项目的科学家们正在开发一个闭环系统,在那里废物被回收,宇航员被提供食物和氧气©巴塞罗那自治大学/欧洲航天局

桑加说,如果地球上的生命消失,这种物质的价值不仅仅在于有备份来补充地球上的生命,而且随着人类进一步进入太空并在其他星球上建立自己的地位,这种物质还可能被用于在其他天体上填充地球上的生命。

这些都带来了巨大的挑战。种子和鸡蛋并不是建立一个生态系统所需要的唯一东西。任何地球外的复制品也需要合适的植物生长介质,足够的水、氧气、光和热,以及植物和动物生长和繁殖所需的材料。坦加说,这些细节还有待全面勾勒。

但是,人类太空探索不应该是一项毫无成效的努力,这一基本原则可能会导致这个项目和其他项目有朝一日成为现实——从月球上的养鱼场到宠物狗与我们一起穿越星球。

正如Lasseur所说,一开始带很多动物是不现实的。人类在月球、火星或更远的地方将会像今天驻扎在南极洲的人一样,或多或少地与他们习惯的大部分环境隔绝。但在那之后,谁知道呢?

Przybyla等研究人员认为,保持与地球生物多样性的联系,对未来的探索者和太空先驱至关重要。Gee也提出了类似的观点,他认为现在是我们开始思考如何把动物带在身边的时候了。

她说:“即使我们已经不在地球上了,我们怎么能继续把动物作为我们生活的一部分——我们怎么能继续把它们包括进来?因为它们对这么多人如此重要。”。

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