目前，我国的登陆火星计划已进入倒计时。地衣专家王立松希望，在未来，青藏高原的地衣能有机会到火星一游，做人类“移民”的“急先锋”，去开疆拓土

　　本报记者岳冉冉

　　“火星上发现有生命，是地-衣-！王老师，快来看……”王立松的硕士研究生故意把“地衣”这个词做了拖音，大声呼唤他。

　　王立松从办公室快步走向隔壁实验室，学生的手指向了电脑。王立松睁大了眼睛，他万万没想到，自己拒审的一篇论文，竟然真的在国际期刊上发表了，连标题都没变——《火星生命：鹰坑里的“蘑菇”在进行光合作用》。

　　

　　火星生命是地衣？

　　“火星上真有生命？是蘑菇还是地衣？怎么发现的？为什么您拒审了这篇可能引起轰动的论文？”我带着一脑子问号去找王立松，只有他能解释这一切。

　　王立松是我国著名的地衣专家，中国科学院昆明植物研究所研究员。他研究地衣40年，亲手采集的地衣标本有7万多号，已分类鉴定的地衣超过千种。

　　王立松的电脑旁放着三副“眼镜”：老花镜、防辐射镜、放大镜，分别对应着看印刷体、电脑屏幕和地衣。他戴上其中一副，在电脑上打开这篇论文，速览了一遍，说：“没错，这就是当时这份期刊请我审的论文，没做太大修改。”

　　我们的话题，首先从论文最抓人眼球的“火星生命”说起。

　　美国“机遇号”火星探测器在“鹰坑”地区执行任务时，竟然在一片岩层处拍到了数千个酷似蘑菇外形的照片。这些疑似“生命”不仅有细茎，还有球形帽，特别像人们熟知的蘑菇外形。这些“生命”聚集成群，附着在岩石的顶部和侧面，并向外突出。

　　“你看这段描写，是不是很有趣，这也是学界相信火星有生命的佐证之一，”王立松尽量用通俗的语言，向我解读着这篇艰深的学术论文。

　　在岩层顶部的这些“生命”是集体定向的，帽子和茎向上倾斜，像冲着某个光源进行光合作用。此外，“机遇号”还拍到了在无风情况下，12个球形“生命”冒出土壤，另外11个“生命”在三天内明显长大的照片。

　　“至此，论文作者认为，这些‘生命’的生长及集体趋光性，均是行为生物学的迹象，并就此推断：地衣、蘑菇、藻类、真菌等生物也许已‘定居’火星，并在火星上进行光合作用，可能正在释放着氧气！”

　　突然，王立松蹦出了地衣领域一个专业学术词汇——羊角淡盘衣。“不可思议的是，论文作者竟认为火星上这一疑似‘生命’，是地球上的物种‘羊角淡盘衣’！”

　　羊角淡盘衣隶属地衣中的霜降衣科，淡盘衣属。主要分布在我国喜马拉雅地区，是青藏高原的一个常见物种，在欧洲亦有广泛分布。

　　讲到这，王立松停住了，他点开自己的地衣数据库，找出了自己在青藏高原拍摄的羊角淡盘衣照片。对照着“机遇号”拍的图片，我呆住了。“客观来说，这些火星表面的疣状凸起，从形状、外观确实与‘羊角淡盘衣’高度相似。”王立松有一说一。

　　国际学术期刊多采用“同行评议”的方法评估论文的科学性。针对每篇来稿，期刊会尽可能把文章送到同行专家手中审阅。作为全球顶尖的地衣专家，这篇与地衣高度相关的论文自然送到了王立松手上。

　　一般来说，论文的公开发表，证明业界已经认同文内观点。刊发这篇论文的期刊名为《天体生物与空间科学研究》，影响因子是７，在业界算比较权威。该论文由美英等国科学家共同完成。

　　“期刊主编当时邀请我做这篇论文的审稿人，但看完论文及这些照片后，我还是回信拒绝了。”王立松拒绝审稿自有他的道理：“火星上这些疑似生命虽然很像地衣，但‘像’不能证明就‘是’，我需要看到真实的火星材料才能做判断，如果单看照片，就断定火星上有生命，不靠谱。”

　　王立松及其团队的观点很鲜明——火星上是否有生命，目前无法判断，只有看到真实的火星实物材料，才能定论。

　　

　　　　地衣曾多次上太空完成“极限挑战”

　　“之所以敢大胆猜测这些火星生命是地衣，是有科学根据的。”看我一脸狐疑，中科院昆明植物研究所地衣学博士王欣宇主动给我讲起了历史：“欧洲航天局曾多次把地衣带上太空，进行‘极限挑战’！”

　　地衣，是真菌与藻类之间互惠共生的特殊低等生物，由真菌和藻细胞构成。藻细胞通过光合作用为真菌提供养分，而菌丝又为藻细胞提供水分、无机盐及保护措施，这样“互惠共生”的特性，使得地衣不需要从基物获取营养，就能够在裸露的岩石表面自由生长。目前，全球已知地衣约2万种，中国已知3041种。

　　2005年，欧洲航天局选择了两种采自南极岩石表面的壳状地衣，“地图衣”和“丽石黄衣”带上太空，并将其直接暴露在杀伤力极强的宇宙射线中，承受真空、失重、辐射、温度剧烈变化等残酷条件考验。

　　半个月后，科学家将这些在太空被“苦其心志、劳其筋骨、饿其体肤”的地衣回收，发现它们在24小时内竟重新恢复了代谢活性，全部存活！彼时，兴奋的欧航局对外宣布——地衣可以在外太空环境下活15天！人类完全可以考虑将地衣作为登陆火星的材料！

　　2007年，欧洲航天局又进行了类似实验，这次，他们将地衣、石内生蓝藻、细菌通过卫星送进太空，让三种生物共同暴露在宇宙中。10天后，卫星返回地面，科学家发现，仅有地衣活了下来，并且它的子囊孢子还能萌发！

　　2014年，欧洲航天局再次启动地衣遨游太空计划，他们将采自南极的“丽石黄衣”和“黑瘤衣”送上了天，在国际空间站接受考验。这回，他们要让地衣的太空“旅行”延长到18个月。

　　“地衣成为首个进行长期宇宙环境暴露实验的真核生物！”王欣宇说。2015年，当这批地衣重返地球时，科学家发现，结果出现了两个极端——“丽石黄衣”活了下来，并获得了“地球上最顽强生命”的美名；而“黑瘤衣”却是“气若游丝”，不仅DNA大部分已被破坏，身体还在快速降解，生命已奄奄一息。

　　这次实验，虽然测出了地衣在太空的极限生命状态，但欧航局却不甘心，认为一定是选择的“黑瘤衣”出了问题，其他地衣在太空中应该能活得更久。

　　“从欧航局这几次实验看，我们可得出推论：地衣在极端环境，如极寒、极高、缺氧、极干、强辐射下是可以生存的。”王欣宇解释道：首先，地衣是自然界中互惠共生的典范，共生藻进行光合作用，为自己和真菌提供生长必需的碳水化合物；而地衣型真菌则通过形成特定结构，将共生藻包裹在体内，并为其提供保护。其次，地衣的皮层还含有独特的化合物，能吸收强烈的宇宙射线。因此，地衣能够适应外太空苛刻的环境。

　　参考地球生命史，地衣的出现，仅次于最早出现在海洋里的藻类。地衣在6亿年前最早登上陆地，并对陆生环境进行了一次彻头彻尾的改造，之后陆地上才出现了苔藓、蕨类、孢子植物等。

　　“地衣为之后地球上的植物、动物繁衍，创造了一个最基本的条件，所以我们也称它为元老级‘先锋生物’。”王立松从不吝夸赞地衣的“江湖地位”。

　　“没有高大乔木那样醒目，也没奇花异草般斗艳，但在荒地向森林演化的过程中，地衣却是在严酷生境中‘打头阵’那位。”王立松说，在海拔超过4500米的高山、退缩的冰川、干旱的沙漠中心，及死去动物的骨骼上，都有肉眼可见的地衣。其分泌的地衣酸可将附着的岩石风化为灰尘和土壤，为其他植物生长提供条件，当土壤积累到足够多时，就可以为高等植物扎根提供可能。

　　

　　强过“贝爷”无畏禁区

　　“你看过《荒野求生》吧？”王立松问我：“主持人贝尔置身各种绝境所激发出的求生本能，显示了人类挑战极限的生存能力，地衣可不亚于‘贝爷’。”

　　王立松一直认为，地衣这一低等生物，拥有着人类遥不可及的“高等”生存智慧。极寒冷的南极大陆、高海拔强辐射的高原山地、干热到窒息的河谷荒漠……这些人类眼中的“生命禁区”，却是“地衣天堂”。它能巧妙地从自然界获取水分和阳光，并能依据水分和日照的多寡，决定是休眠，还是生长；是撑“遮阳伞”，还是涂“防晒霜”。

　　——南极里的“千岁寿星”。

　　南极大陆是世界上最寒冷的区域，年平均气温零下25℃，测到过的最低气温零下89.6℃。在这样的低温中，钢铁会变得像玻璃一般脆；如果把一杯水泼向空中，落下的是一片冰晶。

　　在那里，冰雪会反射大量太阳辐射，加之空气稀薄、紫外线强，一般植物难以生存，而地衣却不惧严寒，生机勃勃。

　　“研究表明，地衣能从升华的冰雪中获取水分，并且在冻结的状态下进行光合作用，有学者曾测到过零下17℃时，地衣仍然具有活性数据。”王欣宇说：“地衣特别珍惜‘醒着’的时光，在没有冰雪覆盖的短时间内，它会争分夺秒进行光合作用。而当完全被雪覆盖后，它就会进入‘休眠’模式，体内自动代谢，产生抗冻蛋白，以抵御寒冷。”

　　植物学家发现，南极洲仅有850多种植物，其中地衣就有350多种。地衣靠孢子繁殖后代，即便在南极极短的夏季，它也能完成生长发育。不过，南极地衣生长速度缓慢，一株直径10厘米的地衣，可能就是位“千岁寿星”。

　　此外，南极地衣还有强烈的“开拓奉献”精神。它们在生长时，会积累环境中的微量元素，如钾、钙、磷等，这些元素非地衣所需，却是其他植物必需。“地衣是在为同伴进入南极积累‘物资’，同时，地衣一直在分泌地衣酸侵蚀岩石，化岩石为土壤，为同伴的生长提供‘家’。”王欣宇说。

　　——沙漠河谷中的“忍者”。

　　地衣除了能忍受零下50℃的严寒，还能承受60℃的高温。

　　缺水？不怕。在极度干旱的条件下，地衣会变得非常干燥，而一旦遇到水，就能立刻恢复生长。王立松举例说，像云南金沙江的干热河谷，年均降水量小于50毫米，日间地表最高温可达60-70℃。此外，伴随着干热河谷气候的，还有焚风。一旦焚风过境，气候会变得炎热干燥，像是桑拿里的干蒸。

　　我国云贵高原的干热河谷土层较厚，但植被稀少，森林覆盖率不足5%，放眼望去，全是裸露的红土，植物生长困难。“可如果细心观察，就会在一些石块上发现黄色、黑色和白色的地衣，虽然不起眼，但那已是极少数能在这类环境中存活的生物了。”王立松说。

　　由于地衣表面没有气孔，因此在干旱条件下，失水过程也会非常缓慢。一片叶子如果放在沙漠里，也许几分钟就会完全干燥，而地衣失水却需数小时。一旦失水，普通的高等植物基本就是渴死，而地衣却能在仅有5%的水分下，存活数月。

　　干旱常伴随高温，但地衣同样无惧，一些品种甚至可以在60℃下活三天。“像鳞网衣就极为耐旱。曾有人在沙丘中发现过它，伸手去摸，竟然烫手。据估，当时它的温度已超过50℃。”王欣宇说。

　　不能改变世界，就去改变自己。为了活下去，地衣从形态到生理结构一直在变，它们把生存的“不可能”变成了“可能”，亦给一片片荒原带去了生命的奇迹。

　　“未来，当地球上能源枯竭，生命无法生存时，地衣在恶劣环境下拼尽全力活着的技巧，化腐朽为神奇的力量，能给我们人类带去生命的启示。”王立松说。

　　

　　登陆火星的最优选择

　　“从欧航局那次不算成功的实验看，我觉得还是‘败’在了材料选择上。最适合做太空实验，甚至登陆火星的地衣，可能是生长在青藏高原上的品种。”王立松说。

　　青藏高原，平均海拔超过4000米，被称为“地球第三极”。在那，高寒缺氧、植被稀疏、气候恶劣，但即便身处那样的极端环境，地衣依然烂漫生长：一片树皮、一块岩石、一寸土壤，每个不同的生境下，都有五彩缤纷的地衣类群。

　　青藏高原有大量冰川。随着气候变暖，冰川退缩，留下了裸露的岩石。在这些岩石表面，最先出现，且肉眼可见的生物，就是地衣，特别是“丽石黄衣”和“微孢衣”。

　　王立松指着实验室一块岩石材料告诉我，这块石头就来自青藏高原，上面有三个地衣物种，“这是丽石黄衣，在冰川末端和高海拔地区最常见，橘黄色、放射状，在远处就能一眼辨识。这是微孢衣，因其孢子微小而众多，故得名。这是地图衣，黄绿色的地衣体，中间黑色的纹路由菌丝构成，这个物种每年以小于0.2毫米的速率生长，因此，我们可以通过测量它的直径去判断岩石的年龄，可用于测年。”　　

　　王立松对于青藏高原的地衣物种如数家珍，对地衣的生存本领叹服不已。他参加了我国第一次和第二次大规模青藏高原科考，40年来一直在调查我国的地衣资源“家底”。科考时，他总是最早上山，最晚下山的那位，在海拔五千米的山头一待就是几天。

　　“地衣能在青藏高原这样极端的环境中生存，自有它的智慧。”王立松说。

　　青藏高原地区的紫外线可达最强等级——5级。瑞士科学家曾在《自然》杂志发表研究成果称，高剂量紫外线照射，会使植物生殖细胞发生基因变异，这意味着紫外线对植物基因的损害有可能遗传给下一代，长此以往，会导致植物物种不稳定。

　　但对于如此高强度的紫外线“杀伤力”，地衣却并不害怕。比如丽石黄衣，它表面鲜艳的橘色，是所含的一种蒽醌类化合物，这种色素存在于地衣的上表面，可以为地衣吸收多余的紫外线，就像给自己涂了一层“防晒霜”。再比如微孢衣，它会在自己的上皮层中产生色素，同样能抵御强紫外线“侵扰”，就像给自己打了一把“遮阳伞”。

　　“因此，青藏高原的地衣通常五颜六色，十分艳丽，其实都是为了抗衡强辐射。这可是地衣适应极端环境的标志性进化表现。”王立松说。

　　对于在青藏高原生存必需的水，地衣又怎么汲取呢？王欣宇说：“这跟地衣在南极汲水方式接近，它能从升华的冰雪中获取水分，并且能在冻结的状态下进行光合作用。”

　　此外，在青藏高原，随着海拔的升高，生境的改变，地衣的多样性也会变化。绝大多数地衣对空气污染的敏感度高于其他高等植物，被认为是做环境监测的最佳生物材料。

　　目前，我国的登陆火星计划已进入倒计时。王立松希望，在未来，青藏高原的地衣能有机会到火星一游。

　　“不吃、不喝、抗寒、抗热、抗干、抗辐射，还有什么生物能比地衣更适合上太空？”王立松坚信，如果人类未来有移居火星计划，肯定会考虑把地衣带上去，做“急先锋”，让它去开疆拓土，适应火星的环境，分化火星的岩石，创造最原始的土壤，制造出氧气，为其他生物创造生存条件。

　　“地衣的强大，常让我自叹不如。渺小和宏大总需辩证看待，在自然面前，人类真不可妄自尊大。”这是王立松品出的地衣“哲学”。“并不是所有生物都能像温室里的花草一样，享受安逸。为了在恶劣的环境中求生，地衣进化出了别的物种不曾拥有，也无法想象的忍耐力，诠释了‘适者生存’的法则。”

　　地衣还能带给我们更多的惊喜，等着看吧。

　　《新华每日电讯》（2020年7月3日 第09版 草地周刊）

　　来源：http://mrdx.cn/content/20200703/Page01DK.htm