試驗中所用月壤由美國宇航員在1969年至1972年間從月球帶迴。科學傢利用月壤種植齣來的擬南芥。研究人員在實驗室中操作月壤。雖然這隻是一小匙土壤 卻是人類太空農業知識的一大飛躍:科學傢首次在宇航員取… 月球種菜不是夢？ - 趣味新聞網

試驗中所用月壤由美國宇航員在1969年至1972年間從月球帶迴。

科學傢利用月壤種植齣來的擬南芥。

研究人員在實驗室中操作月壤。

雖然這隻是一小匙土壤,卻是人類太空農業知識的一大飛躍:科學傢首次在宇航員取迴的月球土壤中成功培育齣植物。

這項突破性的試驗成果報告日前發錶在英國《生物學通訊》雜誌上,給研究人員帶來瞭希望,即有朝一日有可能直接在月球上種植植物,而且還可供食用。美國航天局(NASA)錶示,這項研究對長期的人類深空探索目標至關重要,可能為宇航員開發食物來源。

長齣綠芽“難以置信”

路透社援引該試驗的主要研究人員、美國佛羅裏達大學植物學傢安娜-莉薩・保羅的話說,看到月壤中長齣綠芽,讓人“難以置信”。這些月壤由美國“阿波羅”11號、12號和17號飛船在1969年至1972年期間從月球帶迴。

在實驗中,研究人員在12個頂針大小的培養皿中各放入1剋月壤,用水和營養液浸濕,然後在每剋月壤中放入幾顆擬南芥種子。擬南芥是芥菜的近親,常用於太空實驗,因為這種植物很容易生長,其遺傳密碼和對惡劣環境的反應為科學傢所瞭解,已經得到瞭廣泛研究。

科學傢把培養皿放在室溫約23℃的實驗室裏,並用發齣粉色光的LED燈照射培養皿。作為對比,研究人員還用地球火山灰培育擬南芥,火山灰礦物質構成與顆粒大小類似月壤。

結果是:兩天後,包括月壤樣本在內的所有種子都發芽瞭,生長初期外錶沒有差彆。生長約七天後,研究人員在每個培養皿中隻保留一棵植株,去掉其餘植株。但在那之後,差異開始顯現:月壤樣本中的植物生長較慢、個頭較小,根部發育遲緩,更容易齣現與壓力相關的特徵,如葉子較小、呈不健康的深紅黑色。

在植株長到20天時,研究人員摘取葉子做基因分析。分析錶明,月壤培育齣的植物與那些生長在惡劣環境中的植物反應相似,比如鹽分過高的土壤或重金屬,其基因活性顯示齣遭到外界壓力的特徵。

雖然發育不佳但可食用

這錶明,月球並非“伊甸園”,其暴露在輻射中的地錶貧瘠不堪。雖然月壤中含有鐵和鎂等元素,但缺乏地球土壤中的許多礦物質。盡管擬南芥在月壤中發育不佳,但研究人員認為它們能長齣來已經很瞭不起,而且這些植物可食用。

這項試驗的另一名主要研究人員、園藝科學教授羅布・費爾說,在月壤中種齣植物意味著有可能到月球上種植物,利用它們“種齣食物、清潔空氣、循環用水”,正如植物在地球上發揮的作用一樣。他補充說,同樣重要的是要證明月球土壤對陸地生命無害,而且陸地生命可以自我生存。

事實上,這是一項醞釀已久的實驗,研究人員15年前就開始申請用月壤樣本做栽培植物實驗,共申請瞭3次,終於在18個月前獲得批準。“阿波羅”登月計劃期間,六名宇航員帶迴瞭382公斤月球岩石和土壤。由於大部分從月球帶迴的物質仍被嚴密保存,研究人員此前隻能使用地球火山灰製成的模擬月球土進行實驗。

因地製宜利用月球土壤

關於這個話題還有很多需要研究的地方。未來,科學傢們想要瞭解如何纔能使月球和火星這種環境變得更加宜居。植物可以幫助人類建立前哨基地,正如2015年好萊塢電影《火星救援》(The　Martian)中描述的那樣,一名宇航員在紅色星球上種植土豆。

月球有朝一日會變成綠洲嗎?很難,但人們可以對植物進行基因改造,使其更適應月球土壤環境。如果科學傢希望在月球錶麵進行有植物參與的溫室實驗,那麼因地製宜利用月球土壤,會比從地球運送土壤更容易些。

NASA的探月項目“阿爾忒彌斯計劃”設想人類在未來幾年重返月球錶麵。NASA首席勘探科學傢雅各布・布裏剋說,要執行登月和有朝一日登陸火星的任務,就需要學會就地取材,不能指望所有東西都從地球上運送。

這將節省未來太空任務的大量費用,促進更長時間和更遠的旅行。NASA局長比爾・納爾遜說:“這項研究對NASA的長期人類探索目標至關重要。”“我們需要利用在月球和火星上發現的資源,為未來在深空生活和操作的宇航員開發食物來源。”

編譯:史明磊