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“坚不可摧”的植物?研究发现极端环境植物将有助于改造火星环境

NASA和埃隆·马斯克的SpaceX都计划在未来20年内将人类送上火星,但一个关键的障碍是让火星的大气层变得可呼吸。

现在,中国的科学家表示,一种有前景的植物物种可以将火星上富含二氧化碳的大气转化为可呼吸的氧气。

这种植物是草原螺旋藓,也被称为Syntrichia caninervis,常见于西藏和南极等极端沙漠景观中。

实验室实验表明,它可以在冰冻温度和致命辐射下存活——这些是火星表面的典型条件。



据专家称,这种藓类植物甚至比被称为“坚不可摧”的微观生物——缓步动物更具韧性。

来自北京中国科学院的专家并不建议人类在火星上食用S. caninervis来维持生命(就像马特·达蒙在《火星救援》中吃土豆那样)。

这是因为这种植物不可食用,即使食用也几乎没有营养价值(虽然它没有毒性)。

然而,如果它能够在火星上繁殖,它可以将火星上的二氧化碳(CO2)转化为氧气,有助于创造一个可呼吸的大气层。

“地球化”火星的众多障碍之一是其大气层——其中约95%是二氧化碳,这对人类来说浓度太高而无法呼吸。

“许多在其他星球上建立人类定居点的计划都集中在适应在受控环境中种植作物,”研究团队说。

“我们的研究表明,S. caninervis的环境适应性优于某些高度耐应激的微生物和缓步动物。”

S. caninervis因其耐旱能力而闻名,分布在西藏、南极以及欧亚大陆和北美的极地地区。

鉴于这种藓类植物能够在极端环境条件下存活,研究人员决定在实验室中测试其极限。



他们将植物储存在-112°F(-80°C)的超低温冷冻室中长达五年,并在-320°F(-196°C)的液氮罐中长达30天。

在所有情况下,植物在解冻后都能再生,尽管其恢复速度比那些脱水但未冷冻的对照样本要慢。

然而,研究人员尚不清楚这种藓类植物在持续暴露于寒冷的火星环境中将如何解冻。

在实验室测试中,这种藓类植物还展示了在通常会杀死大多数植物的伽马辐射下存活的能力,这是火星表面的典型辐射条件。



令人惊讶的是,500格雷(Gy)的强剂量辐射甚至似乎促进了植物的生长——即“新分枝的再生”。

相比之下,人类在暴露于约50格雷的辐射时会经历严重的抽搐和死亡。

最后,专家们使用中国科学院的行星大气模拟设施——一个超高真空(UHV)模拟舱,测试了这种藓类植物在火星类似条件下的耐受能力。

模拟器的火星条件包括95%的二氧化碳(与火星相同)的空气,以及在冰点上下波动的温度、高水平的紫外辐射和低大气压。

在暴露于火星条件一个、两、三和七天后,干燥的藓类植物在30天内实现了100%的再生率。





仅暴露于模拟器一天的水合植物也存活了下来,尽管它们的再生速度比干燥的同类植物要慢。

研究团队警告说,他们的研究并不证明这种藓类植物可以被运输到火星,也没有解释如何在那里种植。

然而,这项研究将S. caninervis确定为“在火星上生长的先锋植物”,随着航天机构朝着火星上“自给自足的栖息地”努力,这一发现尤为重要。

“展望未来,我们期望这种有前景的藓类植物可以被带到火星或月球,以进一步测试植物在外太空殖民和生长的可能性,”他们说。

“我们的研究结果表明,S. caninervis是已知的最具辐射耐受性的生物之一。”

这项研究已发表在期刊《The Innovation》上。

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所属分类:花卉
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