惊喜!月壤成功种出植物

2022-05-30 10:48:04瞿立建
科学大众·小诺贝尔 2022年9期
关键词:月壤长势拟南芥

瞿立建

月壤是不是月球表面的泥土

月球与地球上的土壤形成的根本原因是一样的,都是岩石经侵蚀后分解而形成的。只不过,地球上的土壤主要是通过岩石被水、冰、风、重力等分解,再混合生物活动产生的矿物和有机物而形成的,土壤中还含有水分和空气。月球上的土壤主要是由于岩石被持续的陨石撞击以及太阳风、宇宙射线及星际带电粒子轰击而分解形成的,不含有机成分,只是岩石碎屑而已。

月壤也能种出植物

最近,美国佛罗里达大学的研究人员利用部分月壤,对“月壤能否种植植物”进行了研究。结果,他们用月壤成功种出了植物——拟南芥。

这是人类首次利用月壤种出植物,这不仅是地球植物研究的一小步,也许还是迈向月球农业研究的一大步。将来,航天员在月球上长期值守,也许可以靠种菜获得食物和氧气。

为什么种的是拟南芥

月壤很少,研究用到3种月壤样品,每种月壤样品都只有一汤匙那么多,不能用来种植大植物。拟南芥是小草,寿命只有1个月,非常适合进行月壤种植实验。

研究人员还利用地球上的物质,按照月壤的成分,配出了一份“高仿”月壤,用于实验对照。

研究人员在3种真月壤和一种“高仿”月壤中都种下了拟南芥种子,最后都发芽了。看到月壤中发出小绿芽的那一刻,研究人员激动得都无法呼吸了。

不过,相对“高仿”月壤中长出的拟南芥,真月壤中长出的拟南芥根系发育不良,生长速度慢,植株小,树叶颜色深。

月壤也有肥瘦之分?

3种月壤中的拟南芥长势也不一样:阿波罗11号采集的月壤中的拟南芥长势最差,稍好的是阿波罗12号采集的月壤中的,最好的是阿波罗17号采集的月壤中的。

为什么结果会有不同?3种月壤来自月球不同的地方,化学和物理状况确实有差异。这3种月壤形成的年代不相同,越古老的月壤越不利于植物生长。

当拟南芥长到20天时,研究人员研究了拟南芥的基因状况,发现月壤中生长的拟南芥基因与在地球上低劣环境——如盐、重金属、活性氧等含量高的土壤中长大的拟南芥的基因,有颇多相似之处。这说明,月壤中的化学成分不利于植物生长。

看来,将来人类想在月球上种植物,首先要改造月壤。

还有许多问题需要回答

美国的这项研究表明,月壤有能力支持植物的生长,这对于人类将來在月球上建设长期基地有着重大意义,植物将起着举足轻重的作用,如水循环、二氧化碳去除、氧气供应、食物生产等。

当然,要达成这样的目标,还有很多研究需要做。

目前,研究人员只用拟南芥这一种植物做了实验,而且长势并不好。那么,能不能在地球上找到或培育一种更适合在月壤中生长的植物呢?

研究还发现,月球不同地方的土壤对植物的长势有不同的影响。能不能找到最适合种植物的月壤?这对于未来月球基地选址有重要参考价值。

当然,这些问题不是短时间内就能获得答案的,还需要漫长的时间来探索。

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