
俄罗斯南联邦大学的专家首次在模拟火星土壤成分的基质上成功培育出大麦幼苗。据该校新闻处向俄罗斯卫星通讯社表示,为实现这一成果,研究人员向土壤中加入了一种特殊的微生物混合物——由十种细菌和酵母菌株组成,它们相互协作,共同生存,并形成一层富含营养的物质。
研究人员指出,培育植物的土壤必须富含腐殖质——一种由复杂的有机土壤物质构成的混合体,植物幼苗能从中获取养分。腐殖质依靠微生物的活动而形成,它们会“占领”原本毫无生命的土地并将其转化为肥沃的土层。与此同时,火星风化层则属于这种“无生命”土壤的极端版本,几乎不含任何养分,却含有大量金属盐分,严重阻碍植物生长。
南联邦大学“微生物联合体分子遗传学”青年实验室主任叶夫根尼娅·普拉兹德诺娃表示,将微生物“定殖”于土壤、即进行生物修复,是恢复因火灾或人为污染而退化土壤的有效方法之一。该校专家也将这一方法应用于模拟火星土壤——取自莫哈韦沙漠的基质。
在人工模拟的火星土壤中,通过加入吸收二氧化碳并负责光合作用的蓝藻菌株、负责生物量积累的放线菌和芽孢杆菌,以及其他能够增强土壤抗逆性的微生物,研究人员成功培育出了大麦。
普拉兹德诺娃补充道,尽管不用土壤或使用替代土壤培育植物(如水培)已不是新实践,但在非实验室可控环境、如严酷的北方土壤或高度污染地区种植并收获作物仍然是一项艰难任务。未来,在其他星球上实现这一点更具挑战性。
她指出,选择大麦是因为其能够耐受盐碱性强、酸度低的土壤——这正是火星风化层的特点。此外,大麦能够在低温环境中生长且可食用。
该项目获得了战略学术领导力计划“2030优先”(“青年与儿童”国家项目)下“土壤生物工程技术”科技战略项目的支持。