研究人员首次在月球土壤中种出植物
研究人员首次在月球土壤中种出植物，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。研究人员首次在月球土壤中种出植物。
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根据周四发表在《通讯生物学》上的一项研究，研究人员有史以来第一次利用月球土壤成功种植植物。资助这项研究的美国宇航局表示，这一发现为未来在月球栖息地收获植物铺平了道路。
该研究的作者之一罗布·费尔周四说，“我们想做这个实验是因为，多年来我们一直在问这个问题：植物会在月球土壤中生长吗？事实证明，答案是肯定的。”
佛罗里达大学的研究人员从美国宇航局获得了月球土壤，也称为月球风化层来进行实验。少量土壤样本来自阿波罗 11 号、12 号和 17 号登月任务。
研究人员在塑料板中使用顶针大小的井，将大约一克月球土壤盆栽，用营养液润湿并添加 thale cress 种子，一种也称为拟南芥的植物，原产于欧亚大陆和非洲，易于种植。
NASA 表示，研究人员随后将托盘放入玻璃容器中，并每天添加营养液。对照组使用火山灰作为土壤。根据研究， 这些植物都在48到60小时内发芽。
“我们很惊讶，”该研究的另一位作者保罗（Anna-Lisa Paul）说，“我们没有预测到这一点。这告诉我们，月球土壤并没有中断植物发芽所涉及的激素和信号。”
但到了第六天，月球土壤中的植物开始生长不同于对照组的水芹。美国宇航局说，研究人员发现月球风化层植物生长缓慢，并显示出发育不良的根系。此外，有些叶子发育不良，色素沉着呈红色。
NASA 说，20 天后，植物的 RNA 测序显示，那些生长在月球土壤中的植物处于压力之下，并以植物在恶劣环境中通常会出现的方式做出反应。
“在遗传水平上，植物正在使用通常用于应对压力源的工具，例如盐和金属或氧化应激，因此我们可以推断植物将月球土壤环境视为压力”
这些植物对月球土壤样本的反应也不同。阿波罗 11 号的土壤中的植物不如其他两次阿波罗任务的土壤中生长的植物那么健壮。研究人员指出，每个任务都从月球上的不同区域收集土壤。
尽管如此，美国宇航局局长比尔尼尔森表示，这项研究对于了解植物如何克服地球上食物短缺地区的压力条件至关重要。
随着美国宇航局即将对月球南极进行的机器人任务，科学家们表示他们将继续研究月球土壤。
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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。”
酝酿15年的实验
拟南芥从月球土壤中发芽 CNN图
这是一项酝酿已久的实验，自研究人员首次提出月球样本的建议和要求以来，已经过去了15年，该请求终于在18个月前获得批准。
研究小组要求NASA提供阿波罗17号任务期间收集的4克月球土壤。NASA阿波罗样品策展人瑞安·齐格勒看到了从不同的阿波罗任务中提供更多样品的科学价值，最终提供了从阿波罗11号、12号和17号任务中收集的月球土壤，共12克。
研究人员使用了通常用来培育细胞的器皿作为“花盆”，每一格填充1克月球土壤，再添加营养物质和水，然后撒下一些拟南芥的种子，拟南芥是一种原产于欧亚和非洲的小型开花植物。
同时，拟南芥的种子也被种植在模拟月球土壤的合成物质和火山灰中，以便和月球土壤种植的植物做对比。
好消息和坏消息
到第16天，在火山灰中生长的植物（左）与在月球土壤中生长的植物（右）之间存在明显的物理差异。 CNN图
这项研究的好消息是，所有的'种子都发芽并开始生长了。
但坏消息是，在第一周之后，月球土壤的粗糙度和其他特性对这些植物造成了很大的压力，以至于它们的生长速度比种植在模拟月球土壤中的幼苗要慢。
拟南芥的幼苗在适应月球土壤时表现出挣扎的迹象。与模拟月球土壤中生长的植物相比，播种在月球土壤中的植物生长得更慢、更小，并且表现出更多的压力迹象，例如色素沉着和压力相关基因的表达。
虽然在月球土壤中种植的植物都在发芽生长，但在阿波罗11号样品中生长的植物比在阿波罗12 号和17号样品中的植物表现更差，这表明月球土壤之间也存在差异。
阿波罗11号样本暴露在太阳和宇宙辐射的时间最长。研究人员推测，长期高能轰击的影响可能使月球风化层对生物学特别敏感。月球表面经常受到宇宙辐射和太阳风的轰击，还有铁粒子和微小玻璃碎片的影响，所有这些元素都会影响植物的生长。
后续研究
研究人员在LED灯下种植种子 CNN图
研究人员希望进行后续研究，了解在月球环境中种植植物是如何改变月球土壤的，以及如何启动月球温室等问题。
进一步的研究还可以帮助研究人员确定在月球土壤中种植植物的最有效方法。研究人员还想要清楚地了解这些植物的营养价值，以及它们是否受到土壤的影响。
虽然拟南芥是可食用的，但它不好吃，也不被认为是一种粮食作物。但它与西兰花、羽衣甘蓝、芜菁和花椰菜属于同一植物科。
美国国家航空航天局航天仿生学首席科学家巴塔查里亚认为植物生长的发现“相当令人兴奋”，并表示该研究为科学家提供了许多后续机会。
巴塔查里亚在一封电子邮件中写道:“我们需要研究如何让植物在风化层基质中生长得更好。例如，我们是否需要添加其他组件来帮助植物生长，如果需要，它们是什么？是否有其他植物能更好地适应这些风化层基质，如果有的话，哪些特性使它们更能适应这些环境？”
“这就是科学令人兴奋的地方，每一个新发现都会带来更独特和变革性的结果，然后我们可以利用这些结果来帮助提高我们未来太空探索任务的可持续性！”
科学家表示，理想的情况是，未来的宇航员可以利用月球的可用土壤资源进行室内种植，而不是建立一个水培系统。在月球上种植植物是在月球上长期停留的关键，它不仅能为宇航员和其他访客提供食物，还有助于提供干净的空气和水。
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据CNET报道，根据一项新研究，当美国宇航局在未来几年将 Artemis 宇航员送回月球表面时，他们有望能够种植自己的蔬菜。这只是一项历史性实验的结果之一，在这项实验中，科学家们利用月球表面材料（称为“ 月壤”）的样本，在地球上成功地种植植物。
与芥菜有关的植物拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 的种子被放置在半个世纪前在三次不同的阿波罗任务中收集到的微小月壤样品中。虽然这些种子发芽并生长，但它们并没有完全茁壮成长。
佛罗里达大学的Stephen Elardo在周三的新闻发布会上说：“月球土壤没有很多支持植物生长所需的营养物质。”
Elardo是周四发表在《通信生物学》杂志上的一篇介绍该研究的论文的共同作者，其他作者还有 Anna-Lisa Paul和 Robert Ferl。
虽然这些植物的生长方式表明它们受到了压力，但它们仍然相对迅速地找到了方法，在团队为它们提供光照、水和营养物质的帮助下。
“两天后，它们开始发芽了！”同时也是佛罗里达大学园艺科学教授的 Paul在一份声明中说。“所有东西都发芽了。我无法告诉你我们是多么的惊讶！每种植物--无论是月球样本还是对照组，都是如此--直到第六天看起来都一样。”
在第一周结束时，月壤中的植物显示出生长缓慢，根部和叶子发育不良，还有一些红点。后来的遗传分析将证实这些绿色植物处于压力之下。
月壤的颗粒非常细小，呈粉状，但这些颗粒也有锋利的边缘。呼吸月球尘埃会损害肺部，而且这些东西对植物生命也不是特别好。
Paul补充说：“最终，我们希望利用基因表达数据来帮助解决我们如何能够改善压力反应，使植物--特别是作物--能够在月球土壤中生长，而对其健康影响很小。”
Ferl说，在月球上种植植物是在月球上长期停留的关键，它不仅有助于为宇航员和其他访客提供食物，还有助于提供清洁的空气和水。
“当我们去某个地方的太空时，我们总是带着我们的农业，”同样来自佛罗里达大学的 Fer说。 “显示植物将在月球土壤中生长，实际上是朝着这个方向迈出的一大步。”
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