火星居民會長什么樣？

這幾年，移民火星是個非常熱的話題，無論是NASA還是SpaceX，現(xiàn)在都已經(jīng)推出了火星移民計劃，到時，地球上的幸運兒將搭乘宇宙飛船前往火星。

許多人關(guān)心的是這些人將如何在火星上求生，又該怎么繁衍后代，建立永久的火星殖民地。但我們知道，在火星上，重力小、輻射強、微生物缺乏，跟地球環(huán)境有天壤之別，這就意味著移民者不僅要考慮如何適應火星環(huán)境，孤立隔絕的火星環(huán)境也會加速移民者后代的進化。那么，這些未來火星居民又會長成什么樣呢？

隔絕環(huán)境中會發(fā)生奠基者效應

由于技術(shù)的限制，最初到達火星的地球殖民者的數(shù)量將非常少，在這樣隔絕和封閉的外星球環(huán)境里，移民者會受到奠基者效應的影響。奠基者效應說的是少數(shù)新個體在孤僻的環(huán)境中繁衍后，這個群體后來的數(shù)量雖然會增加，但因未與其他生物群體交配繁殖，彼此之間基因的差異性甚小。

假如我們只往火星運送100個移民，那么他們在身高、發(fā)色，得糖尿病或乳腺癌機率等方面的概率，往往不能代表人類的共性。在孤立的新火星環(huán)境中，他們身上無論有什么樣的特征，都有可能代代相傳。例如，如果送到火星上的所有的宇航員是紅發(fā)的，火星居民將會變成紅頭發(fā)居民。經(jīng)過世代進化后，由于基因多樣性的喪失會擴大該種群的基因缺陷，最終，這些新人類不僅外形和聲音與我們不同，甚至有可能是跟我們是截然不同的另一個物種。

火星居民將會更健壯

奠基者效應可以發(fā)生在任何孤僻或者隔絕的環(huán)境中，那么，獨特的火星環(huán)境還會對人體有什么影響呢？

由于火星只有地球引力的三分之一，沒有重力的牽引，在火星上妊娠和分娩可能會更加困難。對小鼠胚胎的一項研究發(fā)現(xiàn)，在模擬的微重力環(huán)境下，比起重力環(huán)境下，老鼠媽媽生的幼鼠存活率低。體外受精和試管嬰兒雖然不受重力下降的影響，但在某些情況下，仍會導致胚胎發(fā)育不良，現(xiàn)在研究人員還不知道為什么這樣。其他研究結(jié)果也顯示，比起在地球上，哺乳動物，包括人類，可能在火星上經(jīng)歷更多孕期并發(fā)癥。這些研究表明，火星居民的進化將會面臨許多未知數(shù)。

低重力也會導致骨密度以每月1%至2%的速度流失。定居者可能會在兩到三年后失去一半的骨量，孕婦骨密度下降的速度更快，因為妊娠需要大量的鈣。骨密度損失使人們更容易受傷，尤其容易造成髖部和脊柱骨折。

在微重力環(huán)境中，由于“成骨細胞”的活性受到抑制，骨骼血液供應也相應減少，斷骨會更難愈合，這樣的骨折可能是致命的。所以，那些有更高骨密度的火星居民，將有更高的存活幾率，并將他們的基因傳遞下去。因此，許多代后，火星人可能最終有比他們的地球祖先更結(jié)實的骨頭，以及更健壯的外表。比起現(xiàn)代人類，這些人會更類似遠古的人類祖先。

皮膚顏色會改變

火星居民還得適應高濃度的輻射環(huán)境。大家知道，火星沒有磁圈或大氣層，持續(xù)遭受著高能宇宙射線、強烈的紫外線輻射、太陽粒子的轟擊。一個人在火星表面生活了500天之后，所受的輻射劑量是美國最低安全標準的6倍。雖然宇航服或者地下建筑會一定程度上保護宇航員，但毫無疑問，宇航員如果要種植莊稼，修建建筑等，還是得在火星表面活動。

輻射會損害DNA，造成的突變會導致癌癥。對于火星移民來說，這可能意味著更高的癌癥發(fā)病率。但在環(huán)境壓力下，它也能推動基因變異，加速進化進程，產(chǎn)生有利于火星生存的特性。

比如，在地球上，我們的皮膚會產(chǎn)生黑色素，這是一種充當自然防曬霜的色素。在人類進化中出現(xiàn)的皮膚色素充當著一個平衡的角色，因為如果輻射量過高，會破壞DNA的生成，太低的輻射量又會阻礙骨骼的正常形成。許多生物使用黑色素保護自己免受輻射，比如在切爾諾貝利核災難現(xiàn)場，人們發(fā)現(xiàn)有一種深色真菌正在那兒大面積繁殖。

對于我們?nèi)祟悂碚f，讓大多數(shù)人類免受太陽輻射的一種黑色素是真黑素，這種黑色素會使得皮膚呈現(xiàn)深棕色或黑色皮膚。所以，那些皮膚里有更多真黑素的人類將可能更好地在極端輻射環(huán)境中存活，所以比起地球上，未來的火星居民可能皮膚的顏色更深。

另外，火星上的強烈輻射可能有利于新的皮膚色素的進化。類葫蘿卜素，這是一種橙色色素，決定了胡蘿卜的顏色，許多植物和微生物為了免受太陽輻射，會生產(chǎn)這種色素。許多動物也有類胡蘿卜素，不過，動物體內(nèi)的大部分類胡蘿卜素需要從攝取的食物中獲得。然而，豌豆蚜蟲是一個例外，這個刺吸式小昆蟲，通常是綠色的，但當它從真菌那兒獲得了制造類胡蘿卜素的基因后，會變成紅色的。這就說明，在罕見情況下，動物可以借用其他生物體的基因來生產(chǎn)自己的皮膚顏色。所以，研究者推測，如果橙色皮膚有利于人類抵御火星的高輻射環(huán)境，那么，人類也可能像豌豆蚜蟲一樣，從環(huán)境中獲取制造胡蘿卜素的基因，進化出明亮的橙色皮膚。

大腦基因也會改變

高輻射量不僅會影響人類皮膚的顏色，最近的研究表明，它還會影響大腦。在對小鼠的實驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)高劑量的輻射會損害大腦神經(jīng)，降低一些老鼠的空間記憶學習能力，還會使它們的行為更大膽更冒險。

火星居民必須會駕駛宇宙飛船或者對火星上的基礎設施進行維護，這些活動都對空間學習能力有很高的要求，而且如果火星居民行為更冒險并且不計后果，在危險重重的外太空無疑也是致命的。所以，這些大腦改變可能會是人類成功殖民火星的一個不利因素。

然而，這次試驗也表明，對輻射的敏感性因個體的差異而有所變化，因為不是所有的老鼠會受到輻射的影響。如果人類的情形跟老鼠一樣，那么，自然選擇就會更加偏向于那些較不易受輻射影響的個體，他們的后代可能會演化出更擅長抵御有害輻射的大腦基因，以便更好地適應火星環(huán)境。而且，這些未來火星居民后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，成為真正的多行星居住者。

微生物部落群減少

人的身體是微生物聚集地，這些細菌幫助人類維持身心健康。然而，與我們共生的這些微小生命，并不是人類天生就有的。胚胎時，我們從母體那里獲取；幼年期，是形成微生物部落的重要時間段，我們會從父母、兄弟姐妹、朋友和環(huán)境中獲得。

而現(xiàn)在，科學家們還沒有發(fā)現(xiàn)火星上有任何微生物的存在跡象，換句話說，如果你在火星上出生，體內(nèi)將可能無法形成健康的微生物群。

研究表明，體內(nèi)微生物多樣性較低的人更容易肥胖，也更容易患I型糖尿病、過敏、哮喘、腹腔疾病和某些癌癥。實驗表明，如果讓老鼠和兔子在無菌的環(huán)境中成長，防止它們的身體里形成任何微生物后，它們的免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)會發(fā)育不正常，從食物中恢復營養(yǎng)的能力也會變?nèi)?。所以，有益微生物的損失，可能會嚴重損害火星移民者的身心健康。

不過，有利就有弊。在火星上，傳染病可能不會再“橫行霸道”。人類的傳染病大多數(shù)是由動物傳染的，特別是鳥類和哺乳動物。比如炭疽和狂犬病，要怪家畜，如羊、牛、狗。其他的，像萊姆病，主要是野生動物傳染的。一些新的傳染病的產(chǎn)生，部分原因也是人類接觸了被感染的動物，如埃博拉和寨卡病毒，這些微生物經(jīng)常從感染的動物身上傳染到人類中。當我們移民到火星時，完全可以不帶任何鳥類或哺乳動物，來減少傳染源，避免傳染病的肆虐。同時，人類可以只帶一些昆蟲，這些節(jié)肢動物不太可能攜帶能感染人類的病菌，而且吃得也少，也好養(yǎng)。

最終結(jié)果：一個全新的人類物種的進化

生活在沒有傳染病威脅的微重力環(huán)境下，可能會造成火星殖民者的免疫系統(tǒng)萎縮，變成一個像闌尾這樣的退化器官，或完全消失。

那么，火星居民如果返回地球會發(fā)生什么呢？

很顯然，由于免疫系統(tǒng)受損，當沒有免疫力系統(tǒng)的火星居民重新返回微生物生機勃勃的地球時，將不得不面臨致命疾病。而當?shù)厍蛉巳ネ鹦菚r，如果任何人攜帶著任何疾病，將有可能導致整個火星殖民地的人們有“滅族”之災，比如假如地球人攜帶一些潛伏期很長的疾病，火星人與地球人的性接觸將是非常危險的。

現(xiàn)在，讓我們將所有這些因素考慮進來。地球人與火星人之間缺少基因交流；在人類攜帶的任何植物或動物身上，以及生活在這些物種的微生物中，也會加速進化或者突變。換句話說，在人類建立一個火星殖民地的過程中，也將會建立一個新型的生態(tài)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)將會與我們地球上的任何現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)都不一樣；由于奠基者效應、人體內(nèi)微生物的變化、火星惡劣環(huán)境中的自然選擇等等因素的影響，定居火星的人類，經(jīng)過許多代的繁殖后，最終的結(jié)果是會進化出一個全新的人類物種。

這種情況經(jīng)常發(fā)生在孤立島嶼上的動植物身上，比如加拉帕戈斯群島的達爾文地雀，是物種通過地理隔離、導致生殖隔離而形成新種的典型例子。在這個島嶼上，這些有同一祖先的達爾文雀，因為適應不同的生活環(huán)境而分化成相對獨立的14個種。

一般，在孤立的島嶼上，新物種的形成會花幾千年的時間，但火星環(huán)境不僅很孤立，而且和地球環(huán)境有天壤之別，還會加速這一進化過程。研究者預計，在短短幾百代的時間里，可能小于6000年，新型的人類將可能出現(xiàn)。

1950年，雷·布萊伯利發(fā)表了名為《火星編年史》的系列短篇小說，他想象在一個遙遠的未來，人類很早就在火星居住，火星人有棕色的皮膚，黃色的眼睛，有一天，他們想重返地球。“你有沒有想過在地球上是否有居民嗎？”一位火星人問道?！暗厍蚴菬o法支持生命的。”她的丈夫回答道：“我們的科學家們說在他們星球上，有太多的氧氣?！?/p>

布拉德伯里的小說很可能有先見之明。為了預防地球的災難性物種滅絕事件的發(fā)生，對于人類來說，殖民火星可能是必要的。然而，地球移民在適應了全新的環(huán)境后，也將會徹底地改變?nèi)祟愡@個物種，那時的火星居民還真的能代表“地球人”嗎？