

随着越来越多的物种面临灭绝的威胁,科学家们提出了一个雄心勃勃的想法,以确保地球的生物多样性:建立一个动物基因数据的备份库,冷冻并存储在月球上。
在上月底发表在《生物科学》(BioScience)杂志上的一篇论文中,研究人员建议组装一个装满各种动物物种的冷冻细胞的盒子,然后把它送到月球上一个自然寒冷的阴影区域,那里的条件足以保持样本的冷冻。
研究报告的合著者、明尼苏达大学研究低温生物学的工程师约翰·比肖夫告诉明尼苏达公共广播电台的凯茜·沃泽尔:“我们的目的实际上是创建一个生物储存库,以确保物种免于灭绝。”“这实际上是一种将真正重要的遗传物质保存在一个地方的方法,在那里它可能对几代人都是安全的。”
建立生物多样性资源库的想法已经酝酿了几十年。该研究的主要作者玛丽·哈格多恩是史密森尼国家动物园和保护生物学研究所的高级研究科学家,她花了20年的时间研究珊瑚的低温保存。现在,世界各地的专家正在努力建立珊瑚生物银行,以保存地球上每种珊瑚的样本。去年,哈格多恩领导的另一个研究小组成功地冷冻保存并恢复了珊瑚碎片,这是世界上第一次进行保护。
月球生物储存库将遵循同样的想法,但适用于更广泛的动物。研究小组还没有最终决定哪些生物的细胞会被包括在内,但他们可能会把重点放在传粉媒介、濒危物种、生态系统工程师和对文化有重要意义的动物上。该计划是使用一种被称为成纤维细胞的皮肤细胞,这种细胞很容易冷冻保存。对于没有皮肤的物种,研究小组可能包括幼虫或生殖细胞。
当细胞被冷冻保存时,它们仍然活着,这意味着它们可以被复活和克隆,《卫报》的Tanya Procyshyn报道。但冷冻保存的细胞必须在零下196摄氏度的温度下冷冻。哈格多恩在接受《史密森尼》杂志采访时表示:“如果与此相差太大,就会开始损坏材料。”
在地球上,这意味着样本必须用液氮和电力冷却,并由人类工作人员维护。对这些资源的任何破坏都可能危及收藏。但是在月球永久的阴影区域,如月球两极附近的陨石坑底部,没有阳光照射,环境温度可能足够低,可以让低温保存的细胞在没有任何维护或人工冷却系统的情况下存活,研究小组报告说。
一些科学家的灵感来自挪威斯瓦尔巴群岛的全球种子库,也被称为“世界末日”种子库。在那里,一百多万份种子样本几乎代表了世界上每个国家,它们被保存在永久冻土下岩石山坡上的房间里,这些房间自然地冷却了它们。如果地球上其他地方的重要植物发生什么事情,这个保险库可以保护它们。
但在2017年,由于气候变化,永久冻土融化产生的水淹没了种子库。没有种子丢失,但这一事件向研究小组发出了一个信号,即即使是地球上看似安全的地方也可能容易受到自然灾害的影响。然后,在2022年,乌克兰国家种子收藏的一部分被俄罗斯的炸弹摧毁。
哈格多恩说:“我们正在看到气候灾难和社会灾难的开端,它们可能以我们无法想象的方式相互碰撞。”谈到对生物储存库的需求,她说:“我认为无论如何,为未来做好准备总是好的。”
当然,即使在月球上,动物细胞的集合也会面临威胁。由于大气层稀薄,月球暴露在可以降解DNA的太阳和宇宙辐射中。为了解决这个问题,该团队计划设计并测试一个盒子,该盒子可以保护冷冻保存的样本在运往月球目的地的途中免受辐射,然后将储存库埋在地下几米的地方,在那里它将被岩石屏蔽。
约翰霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家Benjamin Greenhagen没有参与这项研究,他对《科学新闻》的Gennaro Tomma说:“作者在提出许多挑战方面做得很好。”但他补充说,粘附在物质上并“进入所有东西”的月球尘埃可能是另一个问题。“如果它们的储存需要机制或密封,他们将希望从最早的阶段考虑降尘。”
到目前为止,研究人员已经成功地冷冻了一种被称为星空虾虎鱼的珊瑚鱼的皮肤样本。虽然虾虎鱼本身并没有濒临灭绝,但它是珊瑚礁健康的关键物种。
在他们的计划实现之前,该团队仍有许多挑战需要考虑。但在宣传他们的想法时,他们希望找到新的合作伙伴,为这项工作带来新的视角。
哈格多恩说:“我们写这篇论文的主要原因之一是真正让人们开始思考,并获得更广泛的受众。”“我们需要更多有兴趣与我们合作的人,倾听他们的声音,倾听他们的理念。”
他们还必须建立国际关系,并考虑到他们工作的文化层面。格林哈根对《科学新闻》说:“对地球上的一些社区来说,月球是神圣的。”“作者应该积极参与这些社区,寻找一条包容的前进道路。”
很快,研究人员可能有机会验证他们的想法。今年7月,美国宇航局因预算问题取消了前往月球南极的VIPER任务,为2025年9月即将到来的太空飞行留下了一个空缺。研究人员听说NASA正在寻找可以填补这一空缺的项目提案,所以他们聚在一起制定了一个计划。
哈格多恩说:“我们在Zoom上花了将近一周半的时间……现在我们有了一个用来装样品的盒子的模型或设计。”目标是飞行盒子,测量其外部和内部的辐射量,然后在地球上进行实验,将冷冻保存的细胞暴露在该水平的辐射中。
她预计将在两周内听到他们是否在任务中获得一席之地的消息。他们还在考虑在国际空间站上进行实验。
其他一些专家质疑月球生物储存库是否是目前濒危物种的最佳举措。苏格兰詹姆斯·赫顿研究所(James Hutton Institute)生态科学负责人罗布·布鲁克(Rob Brooker)没有参与这项研究,他对CNN的杰克·盖伊(Jack Guy)说:“在月球上建立这样一个资源所涉及的成本和努力将非常巨大,并会减损正在进行的保护工作。”
今年4月,生物多样性中心濒危物种主任诺亚·格林沃尔德告诉哥伦比亚广播公司新闻频道的亚历克西斯·格雷罗、大卫·谢克特和格蕾丝·曼西:“我认为现在不是正确的想法。”“我认为我们真的需要把重点放在保护更多的自然世界上,这样我们就不会首先失去物种。”
但对哈格多恩来说,地球上的环境已经需要一个动物生物多样性的储存库。她说,将这些样品送到月球的最佳时间“实际上是上周”。
哈格多恩在一份声明中说:“生命是宝贵的,据我们所知,在宇宙中是罕见的。”“这个生物储存库为保护地球宝贵的生物多样性提供了另一种平行的方法。”