近日(10月7日),澳大利亚和以色列的科学家雄心勃勃地公布了一项新的太空任务,其中包括年在月球上种植植物,他们说这可能有助于为未来的殖民地铺平道路。
种子将由以色列私人月球任务Beresheet2飞船携带。着陆后,它们将在密封室内浇水,并监测发芽和生长的迹象。
种什么?
将根据植物在极端条件下的应对能力以及发芽速度来选择植物。一个可能的选择是一种澳大利亚的“复活草”(Micraira),它在休眠状态下没有水也能生存。
这种澳大利亚本土的“复活草”,一些中文将其翻译成百生草:它不是一岁一枯荣,而是靠着在干旱期间“装死”的本领生生不息。
在土澳最热的最干燥的季节,百生草变成一蓬干草:损失高达90%的相对含水量,并在该状态下保持数月。而当它再次接受水时,会复活——脱水的现有组织将恢复,而不仅仅是产生新的
细胞即使在干燥的情况下也能保持活力,这一生存技能在动物界也有一些知名物种,比如水熊虫——这些缓步动物会生成一种特殊的蛋白质支撑脱水后的细胞。
而研究人员发现,植物和动物细胞用于抑制细胞死亡途径使用着不同策略——植物的能力来自它们操纵糖的方式。
僵而不死的秘密
复活植物使用的机制之一是它增加了海藻糖的含量,海藻糖是一种小的还原糖,两个α-葡萄糖单元之间的1,1-糖苷键形成的二糖。自然界中,大多数陆地植物的海藻糖不会积累到很高的水平。
海藻糖的无水形式很容易恢复水分以形成二水合物——二水合物的形式形成菱形晶体,并且以该形式具有蔗糖热量的90%。
正是这些发现让研究者确信,一些细菌、真菌、植物和无脊椎动物通过将海藻糖合成为能量来源,在冰冻和缺水的情况下生存。
顺便一提,生存大佬水熊虫也具备着海藻糖的转化酶基因。
一些卷柏属(Selaginella)的植物干燥时会卷曲成一个紧密的棕色或红色球体,而在潮湿的情况下会展开并变成绿色——这同样是善于利用海藻糖的结果。
国内也有不少同一属的植物,比如还魂草(Selaginellatamariscina),会裂开干燥,但由于海藻糖的作用,它会在雨后重新变绿并复活。
虽然我国还魂草和澳洲的复活草几乎没有亲缘关系,但殊途同归——在相似干旱环境中趋同进化的结果。
写在最后
在月球种植的想法很美好,植物是食品、药品,也是氧气生产的关键。这些对于在月球上建立人类永久居住地至关重要。
但能不能成功澳洲人心里也没底,毕竟合作方以色列的Beresheet1号坠毁在月球表面了。失败是成功之母,希望2号靠谱一点。
作者感谢你的