月壤种菜？我们离外太空基地生存还有多远
关于月壤种菜这件事，其实已经不算新闻了。
不过今天我还是想就月壤种菜这个主题拓展下相关的知识，给大家在闲暇之余，多点聊天的谈资。
最开始是有新闻报道：
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。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。
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。”
拟南芥从月球土壤中发芽 CNN图
这个新闻一出呢，还是引起了很多吃瓜网友的关注的，在这之前，人们无数次幻想在月球、火星等星球上能建立人类的外太空基地，能在荒芜贫瘠的外星土地上种出地球的植物。
这既是人们对于生命的向往，也是对科技进步的美好愿景。很多影视科幻作品也有多次出现这样的情节。
那么月壤种菜到底是怎么样的一个科学成果呢？
电影《火星救援》剧照
对于任何一个星球，如果植物可以生根驻扎，意味着植物可以固碳并形成氧气，提供食物并形成一个微生态系统，让人在该星球待得更久。
太空种植物，大气可以运上去、温度可以调节、早期也可以运水形成水循环系统，但你不能连土也运上太空吧。
所以这就衍生出了“就地取材”，用月壤模拟种植植物的这个实验。
月壤和地球的土壤一样吗？
这次新闻里用到的月壤是来自美国阿波罗计划，NASA一直攒下来的老传家宝，然后最近两年准备再登月，于是将这些月壤拿出来让科学家们公开招标，看能不能借科学家的手研究出什么来，以便有新的登月实验目标。
实验的科学家是罗布·费尔教授，知名的太空种菜专家。他和同事向NASA申请在月壤上种菜，最后申请到了12g的月壤给到罗教授及其团队进行种菜实验。
罗教授首先是将月壤分成了很多份，装在小培养皿中，并在月壤里加入生命之源，但发现月壤并不吸水，需要搅拌才能融入。
月壤无法直接吸收水分
开个脑洞哈：尿液作为我们现成的肥料，如果要在太空中种菜的话，那我们的日常就是撒尿和泥哈哈哈~开个玩笑
这里我们看一看月壤的组成：和地球土不同的是，月壤样本的土有各种矿物、有被陨石撞击后在高温高压下形成的玻璃细碎，它们占整个月球土的30%-50%。土壤解离出的离子浓度，会影响植物生存。
这次用于实验的三种月壤，其中阿波罗11的月壤是最成熟的雷石，纳米铁含量最高，粒径最小，植物种得最差。
所以呢，月壤如果要和地球上的哪种物质最像，就应该是火山灰了。
于是火山灰被罗教授用来做了月壤的对照组实验物。植物种子的话是采取的拟南芥作为实验植物。
地球那么多植物，为啥要用拟南芥作为实验植物呢？
问得好，拟南芥这个植物吧，早早地就被人们把基因组扒了个遍，其个小、好养活也是适合在营养皿中生活的好特性，在植物耗材中的地位是等同于小白鼠、果蝇的。
准备好一切后，罗教授就在实验组和对照组的月壤和火山灰中加入营养液，并将拟南芥种子加了进去，然后放到合适的生长环境中。
两天之后，罗教授大呼surprise，火山灰组和月壤组都发芽了，看起来还是一样茂盛。
实验组和对照组都发出了嫩芽
但是在六天之后，月壤中的拟南芥的发育明显后继无力，叶子和根部明显营养不良
六天后的月壤组中的拟南芥渐渐枯死
到了实验的第16天，两组的拟南芥发育情况更是差距明显：火山灰组的拟南芥看起来就像是月壤组的爷爷辈了，大了整整一倍还要多。
两组的生长情况对比
而月壤组的情况却也大不相同：三组月壤对象的大小各不一样，有的已经近乎枯死，而有的虽然小，但是还依旧能健康成活
月壤组内的各实验体生长情况也是大相径庭
造成这个情况的原因呢，其实是因为三组月壤其实并不是同一份月壤分出来的，而是分别来自于阿波罗11号从月球宁静海带回的成熟月壤（要死掉的那一组），阿波罗12号带回来的次成熟月壤（中间的稍微小一点的那一组）、阿波罗17号带回来的未成熟月壤（月壤组长势最好的那一组）。
这里的成熟，是指月壤受了多少宇宙辐射、太阳风和微陨石的摧残
实验进行到这个阶段，对比结果很明显，我们应当选择没有受过摧残的，也就是未成熟的月壤进行培养。
月壤真的能种菜吗？
看到这里，也许大家会有疑惑：之前我国的嫦娥五号带回来的报告不是说月壤不含有任何有机成分，不能种菜吗？
这正是月壤种植实验的关键，罗教授团队本来也没打算单靠月壤就能种出来菜，所以都是在月壤中滴了营养液的，说白了就是没有条件我们创建条件也要上！
想知道的是植物能不能在加了营养液的月壤里生根发芽。
结果就是：菜，能活，就是活的和孙子一样。
明明月壤和火山灰成分都差不多的，为什么月壤里的生长就会被限制呢？
这恰恰说明，月壤里有限制植物生长的因素存在。
为了搞清楚是谁在月壤里限制植物生长，罗教授对月壤里的拟南芥进行了基因分析，发现在阿波罗11号的成熟月壤里的拟南芥，表达出了1000多个差异基因。
解释下，在不同恶劣条件下，会使植物展示出不同的差异基因，所以根据这些差异基因，我们就能反推这个月壤里有哪些恶劣成分。
基因分析表达出了1328个差异基因
结果发现，月壤里盐、重金属超标，从而影响植物排出活性氧。
就不是个适合种草的东西。
既然不适合种植物，为什么还要大费周章研究月壤种植物呢？
我在B站UP主“吟游诗人基德”的科普视频里发现了这样一个结论：论文对数百种拟南芥进行了基因测序，花费三年发现一个事情。一般我们都认为基因突变是随机的，自然界把 弱者的基因淘汰掉，就把强大的基因保留了下来。但这篇论文的发现是——他们在进化过程中，会选择性地让强大的基因不突变
就是说，它们会自己选择进化的方向，并不完全靠大自然搞达尔文主义。
所以我们现如今对月壤做出的种种实验，其实是为了日后对月壤进行有效的改造，让他适应植物，同时，植物也能去适应月壤，从而实现植物——月壤的双向奔赴了。
人类为了实现类似太空种菜的理想，进行了诸多此类的实验。希望有一天我们能真的在这方面实现完全的胜利吧~
本站所有文章、数据、图片均来自互联网,一切版权均归源网站或源作者所有。
如果侵犯了你的权益请来信告知我们删除。邮箱：dacesmiling@qq.com
