使網路閱讀成為最高樂趣。

科學實驗表明,藍藻可以幫助人類在火星上生存


科技領航人科學達人,優質創作者新的實驗表明,藍藻(又名藍綠藻)可以在火星大氣條件下成功生長。當然,我們還需要更多的成分,但當我們最終到達火星...

- 2021年2月17日18時55分
- 科學文摘 /

科技領航人

科學達人,優質創作者

新的實驗表明,藍藻(又名藍綠藻)可以在火星大氣條件下成功生長。當然,我們還需要更多的成分,但當我們最終到達火星時,這是朝著以藍藻為基礎的人類棲息地生命支持系統邁出的重要一步。

“藍藻可以使用火星大氣中的氣體,在較低的總壓力下,作為其碳和氮的來源。”德國不來梅大學的天體生物學家賽普裏斯·凡塞(Cyprien Verseux)說,“這種條件下,藍藻保持了它們在只含有火星狀塵埃的水中生長的能力,並且可用於喂養其他微生物。這將有助於火星長期任務的可持續性。”

在地球上,藍藻並不總是與其他生命相兼容。它幾乎存在於地球上的每個棲息地,有時會產生強大的毒素,殺死其他生物。然而,如果沒有藍藻,我們就不可能在這裏。科學家們認為,24億年前藍藻的大量繁殖在很大程度上是造成我們可呼吸的大氣的原因。當它大量繁殖時,藍藻向大氣中注入氧氣,極大地改變了整個地球。

所有的藍藻都會產生氧氣作為光合作用的副產品,即使在今天,它們仍然是無價的氧氣來源。幾年來,科學家們一直在考慮是否以及如何利用藍藻的制氧能力,以便在火星(和太空)生活。

這將帶來額外的好處。火星大氣主要由二氧化碳(95%)和氮氣(3%)組成,這兩種物質都被藍藻固定,將其分別轉化為有機化合物和營養物質。

然而,火星的大氣壓力只有地球大氣壓力的1%,對於液態水來說太低了,藍藻不能在其中直接生長,也不能提取足夠的氮。但是在火星上重建地球大氣層的條件也很有挑戰性,特別是壓力。

所以凡塞和他的團隊開發了一種叫做”Atmos“的生物反應器,它的大氣壓力約為地球的10%,但生物反應器內大氣成分使用火星上能找到氮氣和二氧化碳,但成分含量比例相反:96%的氮氣和4%的二氧化碳。

生物反應器中還包括水(可在火星上從某些地方表面上豐富的融化冰中獲得的水)和火星表土模擬壤(這是一種僅在火星上能找到的物質在地球上產生的礦物質的混合物)。

該系統由九個玻璃和鋼制容器組成,對溫度和壓力進行了精細的控制,並一直受到監控。研究小組選擇了一種固氮藍藻,初步測試表明,在這些條件下,魚腥藻屬(Anabaena) sp. PCC 7938成長得特別好,並在各種條件下進行了測試。

一些實驗室使用培養基來培養藍藻,而另一些實驗室則使用火星表土模擬壤。有的實驗室采用地球大氣壓力,有的則采用火星大氣壓力。

科學家們發現,魚腥藻不僅生長得很快,而且生長得很“旺盛”。很明顯,它在培養基上的生長比在火星表土上的好,但它在火星表土上生長的事實令科學家非常興奮——這表明,火星上藍藻的生長不必依賴從地球進口的配料。

接下來,為了評估在火星環境下生長的藍藻能否繼續發揮作用,研究人員將其幹燥,並將其用作培養大腸杆菌的基質。這表明,糖、氨基酸和其他營養物質可以從藍藻中獲得,以喂養其他培養物,然後可以用於其他目的,如生產藥物。

當然,還有很多工作要做。

”Atmos“生物反應器的設計目的是測試藍藻能否在特定的大氣條件下生長,而不是為了最大限度地提高效率,而生物反應器的參數將取決於火星任務中的許多因素,包括任務載荷和結構。魚腥藻甚至可能不是最適合這項工作的藍藻。

不過,現在這個概念已經被證實,研究小組可以著手優化一個生物反應器系統,也許有一天,它能讓我們在火星上存活下來。

“我們的生物反應器Atmos並不是我們將在火星上使用的培養系統:它是為了在地球上測試我們未來在火星生活需要的條件。”凡塞說,“但我們的研究結果將有助於指導火星栽培系統的設計……我們希望從這個概念驗證到一個可以在火星上高效使用的系統。”

這項研究已發表在《微生物學前沿》上。


延伸閱讀

12月9日出生的寶寶,如何看八字,起個旺運吉名?

秘境百馬 | 跑上蒼山,台前幕後都是英雄俠客

進門鞋櫃萬萬不要這樣擺放,老師傅見了直搖頭,犯風

新氧生活邀你在紫禁城裡「過大年」!

陝西省唯一一棵由印度引進的最大、最高菩提樹,適應


熱門內容

電子書選