科学探索|重大突破:研究人员有史以来第一次在月球土壤中种出植物
据美国有线电视新闻网(CNN)、今日美国等外媒报道,5月12日发表在《通讯生物学》杂志上的一项新研究显示,佛罗里达大学的研究人员首次在NASA阿波罗登月计划任务期间收集的月球土壤中种出了植物 。
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这是植物第一次在月球土壤中发芽生长,为在月球上种植提供氧气和食物的植物奠定了基础 。
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佛罗里达大学负责研究的助理副校长、该研究的合著者之一罗布·费尔表示:“这是一个关键发现——植物在月球土壤中生长 。这非常令人震惊,因为植物从来没有去过月球,种子也从未适应过在那里生活 。”
酝酿15年的实验
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拟南芥从月球土壤中发芽 CNN图
这是一项酝酿已久的实验,自研究人员首次提出月球样本的建议和要求以来,已经过去了15年,该请求终于在18个月前获得批准 。
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研究小组要求NASA提供阿波罗17号任务期间收集的4克月球土壤 。NASA阿波罗样品策展人瑞安·齐格勒看到了从不同的阿波罗任务中提供更多样品的科学价值,最终提供了从阿波罗11号、12号和17号任务中收集的月球土壤,共12克 。
研究人员使用了通常用来培育细胞的器皿作为“花盆”,每一格填充1克月球土壤,再添加营养物质和水,然后撒下一些拟南芥的种子,拟南芥是一种原产于欧亚和非洲的小型开花植物 。
同时,拟南芥的种子也被种植在模拟月球土壤的合成物质和火山灰中,以便和月球土壤种植的植物做对比 。
好消息和坏消息
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到第16天,在火山灰中生长的植物(左)与在月球土壤中生长的植物(右)之间存在明显的物理差异 。
这项研究的好消息是,所有的种子都发芽并开始生长了 。
但坏消息是,在第一周之后,月球土壤的粗糙度和其他特性对这些植物造成了很大的压力,以至于它们的生长速度比种植在模拟月球土壤中的幼苗要慢 。
拟南芥的幼苗在适应月球土壤时表现出挣扎的迹象 。与模拟月球土壤中生长的植物相比,播种在月球土壤中的植物生长得更慢、更小,并且表现出更多的压力迹象,例如色素沉着和压力相关基因的表达 。
虽然在月球土壤中种植的植物都在发芽生长,但在阿波罗11号样品中生长的植物比在阿波罗12 号和17号样品中的植物表现更差,这表明月球土壤之间也存在差异 。
阿波罗11号样本暴露在太阳和宇宙辐射的时间最长 。研究人员推测,长期高能轰击的影响可能使月球风化层对生物学特别敏感 。月球表面经常受到宇宙辐射和太阳风的轰击,还有铁粒子和微小玻璃碎片的影响,所有这些元素都会影响植物的生长 。
后续研究
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研究人员在LED灯下种植种子
研究人员希望进行后续研究,了解在月球环境中种植植物是如何改变月球土壤的,以及如何启动月球温室等问题 。
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