史密森尼的科学家们提出了一个月球生物库，利用月球寒冷、永久阴影的陨石坑进行低温保存，以保护地球的生物多样性。这一创新计划受到斯瓦尔巴群岛全球种子库的启发，旨在解决辐射和微重力等挑战，并涉及史密森尼几个研究所的合作。通过低温保存来自最危险物种的生物材料，该计划旨在为抵御自然灾害提供保障，并支持未来的太空探索。来源:SciTechDaily.com

　　拟议中的月球生物储存库可以在不需要电力或液氮的情况下储存基因样本。

　　由史密森学会的科学家领导的一项新研究提出了一项计划，通过在月球上低温保存生物材料来保护地球濒危的生物多样性。据研究人员称，月球上永久阴影的陨石坑足够冷，不需要电力或液氮就能进行低温保存。

　　这篇论文发表在《生物科学》杂志上，是与史密森尼国家动物园和保护生物学研究所(NZCBI)、史密森尼国家自然历史博物馆、史密森尼国家航空航天博物馆等机构的研究人员合作撰写的，它概述了创建月球生物库的路线图，包括治理思路、要储存的生物材料类型，以及一项实验计划，以理解和应对辐射和微重力等挑战。这项研究还展示了成功低温保存鱼的皮肤样本，这些样本现在保存在国家自然历史博物馆。

　　愿景与灵感

　　“最初，月球生物储存库将针对当今地球上最濒危的物种，但我们的最终目标是冷冻保存地球上的大多数物种，”NZCBI的研究低温生物学家、该论文的主要作者玛丽·哈格多恩(Mary Hagedorn)说。“我们希望通过分享我们的愿景，我们的团队可以找到更多的合作伙伴来扩大对话，讨论威胁和机遇，并进行必要的研究和测试，使这个生物储存库成为现实。”

　　该提案的灵感来自挪威斯瓦尔巴群岛的全球种子库，该种子库包含100多万种冷冻种子品种，可在全球灾难发生时作为世界作物生物多样性的备份。由于它位于北极地下近400英尺的位置，这个地窖的目的是能够在没有电的情况下保持种子收集的冷冻。然而，在2017年，融化的永久冻土以大量融水威胁着收藏品。从那以后，种子库一直是防水的，但这一事件表明，即使是北极的地下掩体也可能容易受到气候变化的影响。

　　科学家们冷冻保存了一种常见的珊瑚鱼——星星虾虎鱼的皮肤样本。这些样本将接受辐射暴露测试，为送往月球的生物材料做准备。资料来源:泽汉·贾法尔，史密森国家自然历史博物馆

　　与种子不同，动物细胞需要更低的保存温度(-320华氏度或-196摄氏度)。在地球上，动物细胞的低温保存需要液氮、电力和人力的供应。哈格多恩说，这三个元素中的每一个都有可能受到破坏，可能会破坏整个收藏。

　　为了减少这些漏洞，科学家们需要一种被动保持低温保存温度的方法。由于地球上不存在这样的低温，哈格多恩和她的合著者把目光投向了月球。

　　月球的极地地区有许多陨石坑，由于它们的方向和深度，这些陨石坑从未接收到阳光。这些所谓的永久阴影区域可以达到零下410华氏度(零下246摄氏度)——对于被动冷冻储存来说，这已经足够冷了。为了阻挡太空中存在的破坏dna的辐射，样本可以储存在地下或由月球岩石制成的厚壁结构中。

　　目前的研究和未来的方向

　　在夏威夷夏威夷海洋生物研究所，研究小组冷冻保存了一种叫做星星虾虎鱼的珊瑚鱼的皮肤样本。鱼鳍含有一种被称为成纤维细胞的皮肤细胞，这种主要材料将被保存在国家自然历史博物馆的生物库中。当涉及到冷冻保存时，成纤维细胞比其他类型的冷冻保存细胞(如精子、卵子和胚胎)有几个优势。科学还不能可靠地保存大多数野生物种的精子、卵子和胚胎。然而，对于许多物种，成纤维细胞可以很容易地冷冻保存。此外，可以从动物皮肤上收集成纤维细胞，这比收集卵子或精子更简单。Hagedorn说，对于那些本身没有皮肤的物种，比如无脊椎动物，研究小组可能会根据物种的不同使用不同类型的样本，包括幼虫和其他生殖材料。

　　接下来的步骤是对地球上冷冻保存的成纤维细胞进行一系列的辐射暴露测试，以帮助设计可以安全地将样本运送到月球的包装。该小组正在积极寻求合作伙伴和支持，以便在地球和国际空间站上进行更多的实验。这样的实验将为原型包装承受与太空旅行和月球储存相关的辐射和微重力的能力提供强有力的测试。

　　如果他们的想法成为现实，研究人员设想月球生物储存库作为一个公共实体，包括公共和私人资助者、科学合作伙伴、国家和公众代表，具有类似于斯瓦尔巴群岛全球种子库的合作治理机制。

　　哈格多恩说:“我们并不是说如果地球失败了怎么办——如果地球被生物破坏了，这个生物储存库就无关紧要了。”“这是为了帮助抵消自然灾害，并有可能增加太空旅行。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。”

　　参考文献:《通过创建月球生物库保护地球的生物多样性》，作者:Mary Hagedorn、Lynne R Parenti、Robert a Craddock、Pierre Comizzoli、Paula Mabee、Bonnie Meinke、Susan M Wolf、John C Bischof、Rebecca D Sandlin、Shannon N Tessier和Mehmet Toner, 2024年7月31日，《生物科学》。DOI: 10.1093 / biosci / biae058