人类想成为一个“星际物种”,必须学会如何在太空种植食物。失重、过量辐射和缺水都可能对太空生物造成严重的损害,研究这些因素的影响有多大,我们(以及植物)如何跨越这些障碍,是十分重要的。
在ESA的新研究中,国际空间站上的哥伦布模块是1700株拟南芥幼苗的家园。由于在低重力条件下不能采用土壤,种子就种在一个大号“饭盒”里,可以从地球实时监测种子在6天中的生长,指挥水、氧和光的供给。6天后,芽被速冻到零下80摄氏度,运回地球。在地球上,研究人员分析种子生长期间拍摄的图像,以及返回标本的基因和分子。
正常情况下,植物的根向下生长到土壤中,寻找水分和养分;太空幼苗无法辨别上下方,根系以相对随机的模式生长。(当然,这好过另一种结果:种子根本就不发芽、不生长。)
该实验的基因研究显示,尽管植物设法适应,但微重力环境的确让它们受到影响。某些通常在压力条件(如高温、霜冻、高盐度等)下表现出来的基因,都被检测出高值。不过,培育盒中照射着的红光似乎抵消了失重对种子的负面影响,使植物细胞的生长回到正轨。
结果还表明,微重力可能不是太空作物的头号敌人,影响更大的很可能是辐射或不通风。不管怎样,欧洲航天局的研究给植物学注入了一些新见解,可用于规划更长太空旅行中的食品,或在地球培育更强的变体,应对气候变化的负面影响。
凌启渝(图,ESA/NASA)