“月球殖民”的一小步：科学家首次在月球土壤中种出植物
来源:本站 发布日期:2022-05-13 浏览:2291人/次
自此以后，尽管人类从未再登上月球，但对殖民月球的向往与探索却并没有停止。
图｜艺术家想像的完成地球化的月球（来源：维基百科）
因此，作为地球唯一的天然卫星和离地球最近的天体，月球被认为是人类第一个永久外行星殖民地的最佳候选地。
但是，如果想要在月球上实现长期殖民的目标，人类就必须摆脱昂贵的航天补给任务，具备利用月球本地资源制造出维持生命所需物质的能力。
来自美国佛罗里达大学（University of Florida）的研究团队，在月球土壤中种植出了拟南芥植株，证明了植物可以在月球土壤中成功发芽和生长。
相关研究论文以“Plants grown in Apollo lunar regolith present stress-associated transcriptomes that inform prospects for lunar exploration”为题，于 5 月 12 日发表在科学期刊 Communications Biology 上。
“我们想做这个实验，是因为多年来我们一直在思考这个问题，‘植物能在月球土壤中生长吗？’”论文通讯作者之一 Robert Ferl 说，“答案是肯定的。”
拟南芥广泛分布于欧亚大陆和非洲西北部，在中国内蒙古、陕西、四川、云南等地均有生长。
拟南芥具有植株较小、繁殖速度快、易于在实验室培养等特点，是全球范围内应用最广泛的模式植物，被誉为“植物中的果蝇”。
在此次工作中，研究团队使用的月球土壤来自阿波罗 11 号、12 号和 17 号月球探测任务。
他们将拟南芥植株放置在 12 个月球土壤样本中进行培养，并对比了这些植物之间、以及与 16 份在地球火山灰样本中生长的拟南芥，是否存在生长和基因表达差异（火山灰的颗粒大小和矿物组成与月球土壤类似）。
图｜生长在月球土壤中的拟南芥（来源：Communications Biology）
图｜第 16 天，火山灰中的植物（左）和月球土壤中的植物（右）有了明显的生理差异（来源：Communications Biology）
图｜研究团队在实验室中操作月球土壤（来源：Communications Biology）
阿波罗 11、12 和 17 号收集样本中的植株分别表达了 465、265 和 113 个不同水平的基因。这些基因中 71% 与盐分、金属和含活性氧分子造成的应激有关。
研究团队推测，宇宙射线和太阳风破坏了月球土壤，而且这些土壤中含有微小的铁颗粒，或诱发植物的应激反应，损害其发育。
未来，为了让植物能在月球土壤中更有效地生长，研究团队还需要进一步研究植物和月壤的相互作用。
著名的科幻小说作家 Arthur Clarke 于 1954 年就曾经提出人类在月球上建立基地，并使用充气组件包覆月球基地以阻绝月尘进入的构想。
人类在地球以外的天体殖民，常是科幻小说的主题之一。
图｜1986 年，艺术家描绘设想的月球基地（来源：维基百科）
月球是距离地球最近的天体，被科学家们视为第一个永久的外行星殖民地的最佳的候选地。
但是，目前阻碍殖民地发展的主要问题是航天成本太高。
在天然天体上建立殖民地，需要丰富的原料来提供建筑与其他用途（比如隔绝辐射线）所需，从月球运送物质所需的能量要比从地球运送所需的能量要少。
因此，月球非常合适用于太空船能量及燃料补给。
论文通讯作者之一 Robert Ferl 表示，未来人类要完成更长时间的太空任务，把月球作为一个中心或发射台，利用月球上已经存在的土壤来种植植物是一种很合理的选择。
https://www.nature.com/articles/s42003-022-03334-8
https://en.wikipedia.org/wiki/Arabidopsis_thaliana
https://en.wikipedia.org/wiki/Colonization_of_the_Moon