明尼苏达大学的研究人员正在与全国科学家合作,提出一项计划,该计划可通过在月球上以极低温度储存来保护地球濒危生物多样性。
今日在《生物科学》上发表的这项研究由史密森尼学会牵头,概述了建立月球生物样本库的路线图。论文提出了治理方法、要储存的生物材料类型以及解决辐射和微重力等挑战的实验计划。
月球上永久处于阴影中的陨石坑非常适合储存必须冷冻保存的生物材料——天然低温足够低,储存无需电力或液氮。该提案从挪威的斯瓦尔巴特全球种子库获得启发,该种子库是世界作物生物多样性的备份。与种子不同,动物细胞需要在更低的温度下储存才能得以保存。
“我们需要一个环境,那里的温度自然保持在接近或低于零下320华氏度(约合零下196摄氏度),以长期储存生物样本,且无需人类干预或外部电力——这两个因素都可能威胁地球生物样本库的稳定性,”明尼苏达大学科学与工程学院的约翰·比绍夫教授说。
明尼苏达大学法学院和医学院的苏珊·沃尔夫教授在开发月球生物样本库概念方面与比绍夫和史密森尼的研究人员发挥了关键作用。比绍夫贡献了他在工程和冷冻保存技术方面的深厚背景,而沃尔夫则提供了关于伦理和治理问题的专业建议。
“月球生物样本库的成功需要协作规划,以建立一个具有可接受操作程序和持续监督的公共实体,”沃尔夫说。
研究人员敦促公众和私人资助者、科学合作伙伴、各国和公众代表采用类似于斯瓦尔巴特的做法,采取合作治理方式。
该提案基于一项工作,该工作证明了成功冷冻保存了一种名为星斑蝾螈的礁石鱼皮肤样本。这些样本目前储存在史密森尼学会,有望成为月球生物样本库的首批样本。下一步是开始一系列辐射暴露测试,以帮助设计可以安全将样本送达月球的包装。对于没有皮肤的物种,如无脊椎动物,可以使用幼虫和其他生殖材料。
“我们并不预期地球会完全毁灭——如果地球生物被毁灭,这个生物样本库就无关紧要了,”史密森尼国家动物园和保护生物学研究所研究冷冻生物学家、论文第一作者玛丽·哈格多恩说。“这是为了帮助抵消自然灾害,并可能促进太空旅行。生命是宝贵的,据我们所知,生命在宇宙中也是罕见的。这个生物样本库提供了另一种平行的方法来保护地球宝贵的生物多样性。”