近日,在预印本平台bioRxiv 上公布的一项研究表明,土豆可以在类似月球尘埃的土壤中生长,不过需要大量地球肥料。
在科幻电影《火星救援》中,宇航员Mark Watney在火星荒原种土豆生存。这个想法或许并非遥不可及。随着美国国家航空航天局(NASA)的研究人员规划在月球上建立长期基地,他们考虑在那里种植土豆。这种作物营养丰富、热量高,而且适应不同环境的能力很强。
NASA喷气推进实验室的月球科学家Jared Long-Fox说,研究人员需要深入分析,破解长期任务可能面对的问题。比如,研究人员必须得在实验室中复制出月壤——覆盖在月球表面的松散颗粒堆积物质。
美国俄勒冈州立大学(OSU)的空间生物学家David Handy和同事利用由粉碎的矿石和火山灰混合而成的物质复刻月壤。这种混合物质的化学成分与月壤相同。然而,月壤缺乏植物生长所需的有机物质。
“将毫无生机的无机沙子变成能支持植物生长的土壤,这个过程相当复杂。”美国佛罗里达大学的植物分子生物学家Anna-Lisa Paul说。
为了解决这个问题,Handy和同事在合成的月壤中加入了蚯蚓粪——一种有机废物。他们发现,添加5%蚯蚓粪就能让土豆在模拟的月球恶劣环境条件下生长。两个月后,研究团队收获了土豆块茎,将其冷冻干燥并研磨,以开展进一步检测。
对这些土豆的DNA进行分析后,研究人员发现,与压力相关的基因被激活。此外,这些土豆的铜和锌含量高于地球土壤种植的土豆,可能对人体有害。不过,让研究人员感到意外的是这些土豆的营养价值没有降低。Handy说,他们原以为这些月壤种植的作物可能一直在克服某些压力因素,营养水平会降低。
不过,Long-Fox指出,该研究并未重现月球的其他危险因素,比如持续的辐射和真空环境。他希望能在真正的月壤中重复这项实验,而不仅仅是用模拟物,这对NASA月球计划可能有所帮助。
“随着阿尔忒弥斯计划的推进,获取更大、更多样化的月球样本将变得非常重要。”Long-Fox说。
目前,Handy团队在着手进行下一项实验——在月壤中种植不同品种的土豆并进行测试。论文作者、OSU的植物生物化学家Aymeric Goyer表示,科学家们希望找出哪些土豆品种表现最佳,“或许遗传学家能够选育出更适合月球环境的土豆品种”。
相关论文信息:https://doi.org/10.64898/2026.02.23.707481
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。