作者:赵熙熙 来源:中国科学报 发布时间:2017/5/4 9:03:37
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牵牛花种子可胜任星际旅行
所含黄酮或有助抵抗紫外线辐射

 

牵牛花的种子可以承受高剂量的紫外线。图片来源:caoyu36/iStockphoto

本报讯 一项新的研究发现,天然防晒剂能够帮助牵牛花的种子在足以灼伤大多数人类皮肤的紫外线辐射剂量下幸存下来。研究人员指出,普通开花植物的耐寒种子甚至可能在一次行星间的旅程中幸存下来。

这一发现可能有助于研究人员确定哪些物种能够参与未来飞往火星的探测活动——由于大气层稀薄,那里是一个被紫外线轮番轰炸的地方。它同时也验证了有生源说的概念,即认为生命可能通过搭乘小行星或彗星的顺风车而在太阳系或其他星系中迁移。

并未参与该项研究的英国白金汉大学白金汉天体生物学中心主任Chandra Wickramasinghe表示:“这些发现增添了新的证据,表明有生源说不仅是可能的,而且绝对是不可避免的。”

这项研究始于10年前,当时宇航员把大约2000粒来自烟草植物和一种名为拟南芥的开花植物的种子放在了国际空间站的外面。在558天里,这些种子暴露于高水平的紫外线、宇宙辐射和极端温度波动下——这些条件对于大多数生命形式而言都是致命的。

然而,当这些种子于2009年回到地球时,大约有20%的种子发芽并成长为正常的植物。法国国立农业研究所凡尔赛宫研究中心名誉植物学家David Tepfer表示:“种子非常适合储存生命。”

但是科学家刚刚开始了解这些种子是如何存活下来的。如今,10年后,Tepfer和法国巴黎-默东天文台退休物理学家Sydney Leach仔细研究了其中一些太空旅行种子的脱氧核糖核酸(DNA)。

科学家着眼于那些没有人试图发芽的种子,它们在离开地球之前便已经在基因组中插入了一小段遗传密码。这段编码让研究人员测试了暴露在太空中的DNA的结构和功能,进而发现两组DNA都存在退化现象。

Tepfer和Leach指出,一些DNA的结构单元可能发生了化学融合过程,在这一过程中,遗传密码往往会失活。Tepfer推测,被波长很短的紫外线损坏的种子如果能够随着生长修复DNA损伤,则有可能发芽。

然而科学家想看看一粒种子到底能够承受多大的虐待。在实验室的后续试验中,Tepfer和Leach将3种植物——牵牛花、烟草和拟南芥的种子暴露在高剂量的紫外线下。最终,Tepfer和Leach认为,牵牛花的种子可能基于它们较大的外壳、坚韧的种皮,从而有能力在土壤中存活超过50年。

研究人员发现,只有牵牛花的种子在暴露于大约是通常用来消毒饮用水剂量600万倍的紫外线下之后依然能够发芽,而这一剂量会杀死更小的烟草和拟南芥的种子。

研究小组指出,包含黄酮类(一种可作为天然防晒剂的在红酒和茶叶中常见的化合物)的一个保护层可能与牵牛花种子的这种超强生命力有关。研究人员在最近出版的《天体生物学》杂志上报告了这一研究成果。

Tepfer指出,给动物喂食含有高黄酮类化合物的饮食可能会提高它们抗紫外线的能力,从而使它们更适合于星际旅行。“它们可能会更耐紫外线。”他说,“红酒还是绿茶,有人想喝吗?” (赵熙熙)

《中国科学报》 (2017-05-04 第2版 国际)
 
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