“黑皮”地衣自带防晒霜

最近，一项发表于《天体生物学》的研究发现，一项名为Clavascidium。沙漠地衣内部固有的“防晒霜”lacinumlatum可以抵抗短波紫外线(UV-C)。虽然这种地衣在漫长的进化历史中从未经历过UV-C直射。

Clavascidium lacinumlatum有一种固有的“防晒霜”，可以抵抗短波紫外线。

在夏天的沙滩或游泳池里，来避暑游泳的人离不开一样东西来阻挡紫外线的直射，那就是防晒霜。而且防御的紫外线不是最厉害的那种。

根据波长范围，紫外线主要分为三类：长波紫外线(UV-A)、中波紫外线(UV-B)和UV-C。在这些物质中，高剂量的UV-C直射对细胞有很大的破坏性，所以是医院常用的消毒剂。

幸好地说，地球大气层阻挡了UV。-C。所以，科学家们质疑火星或遥远的系外行星是否存活在大气层稀缺的星球中。

美国沙漠研究所的天体生物学家Henry2020年在加利福尼亚东南部莫哈维沙漠野外工作时，Sun发现了一种接近黑色地衣。——Clavascidium 在炎热的沙子里生长着lacinumlatum。

地衣是藻类与真菌共存的复合体，真菌构建生物结构，藻类细胞生活在其中，光合作用获得能量。

Sun把Clavascidium 由研究生Tejinderder带来的lacinumlatum样本 Singh绞干。目前，Singh在美国国家航空航天局戈达德航天中心工作。

Singh对地衣进行脱水处理，防止其生长，从而掩盖紫外线损伤。然后，他把地衣直接放在紫外线灯下几厘米处，地衣看起来很安全。因此，Singh在网上购买了功能最强大的UV-C灯，辐射量是火星上预期辐射量的20倍。当他在灯下测试地球上最耐辐射的防辐射奇球菌时，他不到一分钟就死了。

“我们预计地衣可以在这盏灯下持续几个小时，最多几天。但它一直顽强地生存着。”Singh说，然而，为了及时完成硕士论文，他在三个月后取下了样本。这个样本可能是历史上检测UV-C辐射量最高的生物。

Singh发现，大约一半的地衣中的藻类细胞已经存活下来。随后，Singh和Sun在研磨后培养了一些存活的地衣。结果，大约一半的藻类细胞在两周后长出了新的绿色细菌，这表明它们保持了繁殖能力。

然而，这个实验只适用于完整的地衣样本。在UV-C灯下，一层厚厚的没有真菌的藻类细胞会在一分钟内死亡，这意味着真菌的存在不仅仅是为了保护其他细胞免受辐射。

Sun团队与美国华达大学雷诺分校的科学家合作，以进一步确定地衣存活的原因。这些科学家在地衣中发现了可以吸收紫外线的次生代谢产物。地衣和其他生物会产生一系列这样的化学物质来抵抗环境效应，比如干燥和可能危及生命的晒伤。

然而，研究人员指出，这些次生代谢产物不可能进化出抵抗UV-C的功能，因为地球大气层被认为出现在大约5亿年前，远远超过第一批地衣进化。他们认为地衣进化成这些化合物是为了保护自己免受地球大气的影响，氧气水平因植物繁殖而上升。虽然氧气对大多数生物体的生存尤为重要，但它可以形成高反应性分子，破坏DNA和蛋白质，其中一些分子也会在紫外线与细胞碰撞时产生。

但是奇怪的是，Clavascidium lacinumlatum没有将这些化合物保存在内部，而是将它们转移到表面，从而起到防晒作用。同样的技术用于塑料工业，使用类似于次生代谢物的化合物来防止产品的紫外线。

美国宾夕法尼亚州立大学的天体生物学家Christopher"这个结果非常令人兴奋，生活比我们想象的还要坚韧。 House说。

长期以来，地衣被称为生物，可以生存在火星或系外行星。理论上，这些行星的辐射是地球的5到40倍。国际空间站上的实验甚至表明，地衣可以在太空中生存和光合作用。

但是美国杨百翰大学的地衣生物学家Steven Leavitt说，记住“生存和恢复不等于长寿和繁殖”。也就是说，地衣能承受强烈的辐射，并不意味着它能在陌生的外星环境中蓬勃发展几千年。