人類移民火星，速速預定！

藝術家描繪的火星基地概念圖。NASA

火星和我們正越來越近。NASA計劃在30年內將人送上火星，埃隆·馬斯克只打算用10年——開始只是訪問，但最終還是要在火星上建造一個自給自足的城市。在9月的演講中，馬斯克為人類指出了兩條「基本路線」：一條是永遠呆在地球，迎接終將到來的大滅絕；另一條是成為一個太空文明，成為一個多行星物種。

假如我們登上火星，所處的環境將和地球迥異。為了適應微重力、高輻射和無菌環境，人類身上將會發生一系列自直立行走、大腦發育成熟以來，最為顯著的變化。

1975年，三位佚名藝術家根據當時所知描繪的火星「生命」形態。NASA / JPL

這種變化在一開始就是迅速的，雖然也是細微的。第一批移民的數量不會多——馬斯克的飛船只能載100人——在他們身上立即會發生「奠基者效應」。

少數新個體在新環境中建立新群體後，就會發生這種效應。假如我們只往火星運送100個移民，那麼他們在身高、發色，得糖尿病或乳腺癌機率等方面的基因概率，往往不能代表他們原本所屬群體的共性。也就是說，他們身上無論有什麼樣的特徵，都有可能代代相傳，而無關自然選擇。這將導致土生土長的火星移民明顯有別於地球原住民。舉例來說，假如所有前往火星的宇航員都有一頭紅髮，那麼我們管火星叫紅色行星的理由就能多出一條。

隨著火星上的新生代越來越多，這種變化會變得越來越明顯。由於重力只有地球的三分之一，在火星上懷孕和生小孩會更加困難。針對老鼠胚胎髮育的研究表明，微重力下母鼠成功生下幼仔的概率要低得多。有趣的是，體外受精卻並不怎麼受重力減弱的影響，但在某些情況下，仍會導致胚胎髮育不良。雖然原因不明，但這足以表明，哺乳類包括人在火星上懷孕可能會遭遇更多的併發症。人類在火星上的演化，無形中多了一個地球上原本沒有的壓力。

微重力同時會導致骨骼質量以每月1%至2%的速度流失。兩三年後，在火星上定居的人可能會發現自己的骨骼輕了一半——懷孕婦女的流失速度會更快，因為妊娠需要大量的鈣。骨骼密度下降使人更容易受傷，尤其容易導致髖部和脊椎骨折。在火星上受這樣的傷無疑等同於災難，因此那些骨骼密度天生較高的人——那些和人類祖先更相似的人——活下去的機會更大，也更有機會把基因傳給下一代。多代以後，在火星上生活的人會擁有比地球居民更加結實的骨骼，他們表面上看起來會更強壯。

火星多功能基地概念圖。NASA

移民也要適應火星上的高輻射量。沒有了磁圈和大氣層的保護，火星持續經受著高能宇宙射線、強烈紫外線和太陽粒子的轟擊。500天內人類在火星表面所經受的輻射劑量是美國最低安全標準的六倍。宇航服或地下掩體能夠提供有限的防護，但是假如我們要在火星上種莊稼、蓋房子，還是得出來。

輻射會傷害DNA，會引發一系列可能導致癌症的突變。也就是說，火星移民的患癌率要比地球居民高。但它也能推動基因變異，加速演化進程，產生有利於火星生存的特性。

基因變異，可能會引領我們找到保護自己免受輻射傷害的方法。在地球上，我們的皮膚會產生黑色素，這是一種天然的防晒霜。人類的皮膚色素，是過量輻射和輻射不足兩種狀況間平衡的產物。前者會破壞DNA，後者會導致骨骼無法正常發育。許多生物利用黑色素來保護自己免受輻射傷害，比如生活在切爾諾貝利核反應堆廢墟里的黑色真菌。防護效能最強的黑色素是真黑色素，它能使皮膚變成深棕色或黑色。皮膚中真黑色素含量較高的人，適應火星高輻射環境的能力更強，因此最終火星移民的皮膚顏色會比地球居民深。

另一方面，強烈的輻射可能會促使人類皮膚分泌出新色素。類胡蘿蔔素是胡蘿蔔之所以呈現為橙色的原因，許多植物和微生物都能分泌這種色素，用來防護太陽輻射。許多動物體內也有類胡蘿蔔素，但大部分來自食物。一個例外是豌豆蚜。這種微小的昆蟲通常是綠色的，但有時會呈現紅色，因為它們能夠製造類胡蘿蔔素。研究顯示，豌豆蚜的這種基因是從黴菌中獲取的。這表明在罕見的情況下，動物能夠從其它生物體內借取組織，用來生產色素。假如亮橙色的皮膚有益，那麼火星上的嚴酷環境可能會讓這種事情發生的可能性變大。

新的研究結果顯示，高劑量的輻射也會對大腦產生不利影響，它在實驗中能夠改變老鼠的空間記憶能力和冒險行為方式。這是一個嚴重的威脅。但是假如同樣的敏感性發生在人類身上，那麼自然選擇就會更加偏向於那些較不易受影響的個體。他們的後代可能會演化出更擅長抵禦有害輻射的大腦，以便更好地適應火星環境。他們後代的太空探險能力可能會更強，更適合前往比鄰星b這樣的遙遠宜居行星。

火星上的「水培」實驗室概念圖。NASA

火星定居點想像圖。NASA

有一個好消息，那就是火星上可能不會有傳染病。雖然病毒和病菌有可能遂我們一同前往火星，但是漫長的旅途，也是一個非常有效的隔離所，能夠降低傳染病在火星移民群體中發生的概率。人類的傳染病大多來自動物，特別是鳥類和哺乳類。炭疽和狂犬病來自馴養的牛、羊、狗；萊姆病來自野生動物。新傳染病，比如埃博拉和寨卡的出現，一個重要原因也是人類接觸了被感染的動物。假如想避免同樣的情況在火星上發生，那我們就不能帶鳥和哺乳類到火星去。我們可以帶經過馴養的某些昆蟲，它們較少攜帶能夠傳染給人類的疾病，而且它們吃得也少。

但從另一方面來看，沒有了傳染病，火星移民的免疫系統會發生退化——就像闌尾那樣——甚至也有可能完全消失。退化的原因，還不僅是因為疾病的缺乏——發射和著陸過程中所承受的身心壓力，密閉空間中的生活，以及微重力的影響，會使宇航員的免疫系統發生自我抑制。

缺乏免疫力的火星移民回到地球，會有生命危險。前往火星的地球居民也有可能滅絕火星移民。而且這種巨大的風險往往是毫無徵兆的，它隱藏在許多看似無害的近距離接觸——比如性交中。

在火星表面探險。NASA

綜合考慮這一切——無法和地球居民通婚、奠基者效應、微生物群落的變化、嚴酷環境中的自然選擇、微重力——我們得到的信息是明顯的：移民火星可能會導致一個新的人類物種出現。類似的情形經常發生在孤島動植物身上——比如達爾文那隻著名的雀。在地球的孤島上，完成這一過程需要上萬年；但在火星上，由於突變速度加快，環境截然不同，這個過程會被大大縮短。幾百代人，大約六千多年後——一個新的人類物種就會在火星上出現。

（作者斯柯特·索羅門，是美國萊斯大學生物學教授。）

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