《通訊·生物學》雜志12日發(fā)表一項太空生物學實驗，科學家研究了植物在月球上生長的可行性，表明與在地球火山灰中相比，擬南芥植株在月球土壤樣本中的生長速度較慢，并表現(xiàn)出更多應激跡象。這些月壤是阿波羅任務中收集的樣本?？茖W家指出，這些發(fā)現(xiàn)表明為了讓植物能在月球土壤中有效生長，對植物和月壤的相互作用還需進一步研究。
美國佛羅里達大學研究團隊此次測試了月壤是否能支持植物生命，他們讓擬南芥(一種產(chǎn)于歐洲和非洲的開花植物)在12個土壤樣本中生長，這些土壤由阿波羅11號、12號和17號月球任務收集。由于每次任務中收集的樣本來自不同土層，阿波羅11號的樣本暴露于月球表面的時間比阿波羅12號和17號樣本更久。研究團隊檢查了這些植物之間、以及與16份地球火山灰樣本中生長的擬南芥相比是否存在生長和基因表達差異(火山灰的顆粒大小和礦物組成與月球土壤類似)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，種子雖然可以在所有土壤環(huán)境中生長，但月球土壤中的植物比在火山灰中長得更慢，需要更長時間展葉，有更多生長停滯根。雖有些月壤植株的形狀和顏色與火山灰中生長的類似，但另一些生長受阻，含有發(fā)紅的黑色素——這是植物應激的典型跡象。對3株較小顏色較暗淡植物進行的遺傳分析表明，它們有超過1000個基因(大多與應激有關)的表達水平與火山灰中植株不同。
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)阿波羅11號采集樣本中生長的植株，長勢弱于阿波羅12號和17號樣本中植株，與火山灰中植株相比表達了更多不同水平的基因。阿波羅11、12和17號收集樣本中的植株分別表達了465、265和113個不同水平的基因。這些基因中71%與鹽分、金屬和含活性氧分子造成的應激有關。
這些發(fā)現(xiàn)表明，月壤雖可用于種植，但它支持植物生長的水平不及火山灰，尤其是那些更暴露于月球表面的月壤。研究人員推測，宇宙射線和太陽風破壞了月壤，而且這些月壤中含有微小的鐵顆粒，或誘發(fā)植物的應激反應，損害其發(fā)育。 (記者 張夢然)
關鍵詞： 太空生物學實驗 植物在月球上生長可行性研究 南芥植株 美國佛羅里達大學
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