现在环绕地球运行的中国空间站上,除了3位人类航天员之外,还有其它神奇的生物,最引人关注的无疑是那几条养在特殊鱼缸里的小鱼。这些小鱼的品种是斑马鱼,它们与航天员一起乘坐神舟十八号飞船上天,进入了中国空间站,现在住在问天舱的生命生态实验柜中,也就是“太空鱼缸”。
近日,央视罕见地公布了这批斑马鱼的最新视频,看上去状态非常不错。在视频中,斑马鱼相当活跃,不停的游来游去,速度还挺快。不过,太空中是微重力的失重环境,大家应该会注意到鱼缸里的气泡,都是近乎完美的球形。斑马鱼的行为也不可能不受到失重的影响,已经出现了游动异常的现象,例如腹背颠倒游泳、旋转运动、转圈等。
这是因为鱼类是通过体内的鱼鳔来控制深度的。鱼鳔就像一个气囊,可以充气和放气,从而改变整条鱼的密度,从而起到控制浮力的目的。当鱼要上浮时,便会将血液中溶解的气体释放出来,向鱼鳔充气,使鱼的密度比水更轻,自然就漂了起来。当需要下沉时,就使鱼鳔放气,非常方便省力。
但在失重的环境下,重力几乎消失,浮力也同时消失了。这时无论斑马鱼的鱼鳔是充气还是放气,都无法再起到上浮和下沉的作用,想要改变“深度”只能靠身体和鱼鳍的摆动,实际上在太空中也无法再区分“上”和“下”了。斑马鱼对重力的感知也会错乱,在这种情况下,游起泳来自然就不太正常了。
不过,生命的适应能力总能出乎意料。这些斑马鱼虽然丧失了鱼鳔的部分功能,但却很快学会了在失重的水中游泳。虽然姿势可能会有点儿问题,但速度还是相当可观的,足以完成进食和“散步”。实际上,航天员已经开展了两次水样样品采集和1次鱼食盒更换操作,说明最早放进去的鱼食确实被斑马鱼给吃掉了,胃口还是相当不错的。
不过,斑马鱼最终的命运可能没有我们想象的那么好。据报道,在完成本次实验任务之后,这些小鱼将在空间站上被灭活处理。“灭活”是一种比较学术的说法,实际上就是用物理或化学方法将生物直接杀死,和将染疫或病死的牲畜“无害化处理”基本上是一个意思。为什么要这么残忍呢?
都是因为空间站的客观条件所致。斑马鱼本是一种热带观赏鱼,选择它上太空,是相当有讲究的。中国也不是第一个将斑马鱼送上太空的国家,早在1976年,斑马鱼就曾经登上过苏联的“礼炮五号”空间站,算是航天界的“元老”了。它能被选中是因为有诸多优点,就像医学上常用的小白鼠一样,特别适合搞研究。
比如说斑马鱼不太大,成年后体长约4厘米,不需要很大的鱼缸,成本比较低,这在寸土寸金的空间站上可是个大优势。斑马鱼雌鱼的产卵量还特别大,一次能产200~400颗,能孵化出一大群小鱼,开展遗传学筛选非常方便。而且斑马鱼胚胎在早期是透明的,能够完整的观察到发育过程。繁殖周期还特别短,从受精卵发育到能游动的胚胎个体,竟然只需要24小时。
斑马鱼另外一个很重要的特点,就是它的基因与人类基因的相似度高达87%,早期胚胎发育过程也与人类高度相似,在生物体再生能力研究领域很受重视和青睐。斑马鱼还能进行基因编辑,形成人工培育的转基因鱼,在免疫学、药理学、毒理病理学及生态环境评价等领域有非常广泛的应用。
不过,要想在太空中养活斑马鱼,挑战还是挺大的。斑马鱼对水温和水质的要求很高,温度必须维持在28~29℃,还得有规律的光照。最关键的是:养鱼得有氧气,而空间站的鱼缸是密闭的,否则里面的水就会漂出来,那么怎样才能让鱼缸里有足够的氧气呢?科学家们想到了与藻类共生的方法。
从视频中能看到,这个鱼缸并不像地球上的鱼缸那么简单,它被分成了两个部分,一边是斑马鱼,另一边则放了一大团绿色的东西,这就是金鱼藻,鱼缸两边是想通的。利用光照和斑马鱼排出的二氧化碳,金鱼藻可以进行光合作用,产生的氧气可以提高水中的氧含量,维持斑马鱼的呼吸。
而斑马鱼的排泄物,正好可以为金鱼藻提供营养,两者形成了一个闭环生态系统,只是没有河流或海洋生态系统那么复杂而已。在失重且密闭的鱼缸里,给斑马鱼喂食的操作也比较复杂,没法直接把鱼食撒进去,需要航天员每天像挤牙膏一样推进去一点儿,产生的粪便再通过管子输送到金鱼藻那边。
这个简单的生态系统能否长期维持下去,还有待进一步的观察和研究,初步计划是稳定运行一个月,也许还可以更长。但是,据科学家介绍,在实验结束之后,这些斑马鱼并不会随着航天员一起返回地球,而是会被灭活处理了。很多网友认为这是怕斑马鱼在太空中发生变异,回到地球后会有风险,比如产生“异形”,或者引发物种入侵之类。
这种说法其实是不对的。虽然斑马鱼不会活着回到地球,但它们在试验期间很可能会产卵。太空鱼缸里有专门的装置,能收集产下的卵。这些卵将会跟随神舟18飞船在六个月后返回地球。如果斑马鱼会发生变异,这些卵同样有可能发生变异,孵化出的小斑马鱼岂不是同样危险?
实际上,科学家就是想观察太空环境会使斑马鱼产生什么样的变异,所以才会收集鱼卵。这种研究对于人类将来在太空中长期生存是有很大意义的。而且斑马鱼被广泛应用于生命科学领域,基因发生变异是家常便饭,根本无需担心这一点。所以,因为怕变异而不让斑马鱼回地球的推断,是站不住脚的。
另外还有一些网友认为:如果让斑马鱼回到地球,需要携带那个鱼缸系统,体积相当可观,重量怎么也得有十几二十公斤。神舟十八号返回地球时,除了航天员之外,还会装载大量下行物资,飞船重量也有限制,没有空间来放这个鱼缸了。这种说法倒是有些道理,不过当时神十八上天就带着这个鱼缸,在返回时如果真想挤出空间来,应该还是有办法的。
因此,将斑马鱼灭活还是另有原因。主要考虑到:航天员再返回地球已经是六个月之后,这群斑马鱼的生命能否维持六个月,是非常难说的,必然有一些个体已经死亡。由于鱼缸是密闭的,航天员不可能将死鱼取出来。如果在一段时间后不灭活处理的话,死去的斑马鱼会越来越多,会腐烂变质,使水质变差,又会造成更多的鱼死亡。最终,很可能出现一缸死鱼的惨状。
这下您应该明白了,如果时间长了死鱼过多,与其让活着的斑马鱼在里面受罪,不如采用灭活的方法直接终结,这样非但不能说残忍,反而更加人道。灭活处理后的鱼缸,在取出数据后也没必要再返回地球,应该会跟随货运飞船进入大气层烧毁,也就省下了神舟十八号返回舱的空间。这才是斑马鱼不能返回地球的原因,只能说它们是为我国的科研事业做贡献了。
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惨忍
万物皆可串
没看懂,血液里溶解的气体释放,充气到鱼鳔里,不都是鱼身上的,鱼的密度怎么还轻了