夏日海滩或泳池边，避暑戏水的人们都离不开那件物品，用以抵御紫外线的侵袭——防晒霜。然而，它所抵御的紫外线并非最为强烈的类型。
紫外线依据其波长可分为三个主要类别：长波紫外线，简称UV-A；中波紫外线，简称UV-B；以及UV-C。在这三者中，UV-C在较高剂量下对细胞具有显著的破坏作用，因而被广泛用作医院中的消毒手段。
幸运的是，地球的臭氧层有效地阻挡了UV-C辐射。由此，科学家们开始对那些臭氧层稀薄的星球，比如火星或是那些遥远的系外行星，是否能够孕育生命产生了疑问。
2020年，美国沙漠研究所的天体生物学家亨利·孙在加利福尼亚州东南部的莫哈维沙漠进行实地考察期间，意外地发现了一种接近黑色的地衣——Clavascidium lacinumlatum，这种地衣正顽强地生长在酷热的沙土之中。
地衣是由藻类与真菌共同构成的复合生物体，真菌负责构建其生物体的结构，而藻类细胞则栖息于其中，通过光合作用来获取所需的能量。
Sun将Clavascidium lacinumlatum的样品带回实验室，随后由研究生Tejinder Singh负责进行脱水处理。目前，Tejinder Singh在美国国家航空航天局戈达德航天中心担任职务。
Singh对地衣实施了脱水处理，这一步骤旨在抑制其生长，进而掩饰紫外线造成的损害。接着，他将地衣置于紫外线灯的几厘米范围内进行照射，观察结果显示地衣似乎安然无恙。随后，Singh通过网络购得了一款功能最为强大的UV-C灯，其辐射强度是火星上预计辐射量的二十倍。当他将地球上已知的最耐辐射的耐辐射奇球菌置于该灯下进行测试时，该菌株在短短一分钟内便宣告死亡。
我们估计地衣在灯光照耀下能维持数小时，甚至数日。然而
Singh观察到，大约有一半的地衣藻类细胞得以幸存。随后，Singh与Sun对部分存活的样本进行了研磨并进行了培养。最终，在两周的时间内，大约一半的藻类细胞成功长出了新的绿色菌落，这一现象显示出它们依然具备繁殖的能力。
然而，这项实验仅限于对完整的地衣样本进行。在UV-C灯的照射下，藻类细胞若未感染真菌，其密集的细胞层会在短短一分钟内失去生命迹象，这表明真菌的存在并非仅仅是保护其他细胞免受辐射那么简单。
为了深入探究地衣得以存活的缘由，Sun团队携手美国内华达大学雷诺分校的化学专家展开研究。他们在地衣体内找到了一种能够吸收紫外线的次级代谢产物。地衣及众多生物通过产生此类化学物质，用以抵御环境带来的压力，包括干燥和可能致命的晒伤等。
研究人员强调，鉴于地球上的臭氧层形成于大约5亿年前，这一时间点远早于地衣的首次出现，故而这些次生代谢产物不可能自然进化出对抗UV-C辐射的能力。他们推测，地衣之所以产生这些化合物，是为了抵御地球大气中的影响，这一现象与植物繁殖引起的氧气水平升高有关。氧气对于多数生物的存活具有极其重要的意义，然而，它却能够生成具有高度活性的分子，这些分子能够损害DNA和蛋白质结构，而且，当这些分子与细胞接触并受到紫外线照射时，还会产生更多的此类分子。
然而，令人不解的是，Clavascidium lacinumlatum并未将那些化学成分留在体内，反而将其移至表层，以此发挥防晒效果。塑料产业借鉴了这一技术，通过使用类似次生代谢产物的化合物，使产品具备抵御紫外线的特性。
这一发现令人振奋，它揭示了生命的顽强远超我们的预期。美国宾夕法尼亚州立大学的天体生物学家Christopher House如此评价道。
地衣长久以来被视作能够在火星或系外星球上存活的生物，据理论分析，这些星球所受的辐射强度是地球的5至40倍。而在国际空间站进行的实验更是证实了地衣能够在太空环境中存活，并且能够进行光合作用。
美国杨百翰大学的地衣生物学家Steven Leavitt指出，生存与恢复力并不与长寿及繁殖划等号。换言之，地衣虽能抵御强烈的辐射，但这并不意味着它能在异域的外星环境中繁荣生长数千年。
相关论文资料可查阅：https://doi.org/10.1089/ast.2024.0137
