在考虑太空农业时,必须记住环境条件与地球有很大不同:水资源有限,辐射是一个问题,重力也发生了变化。识别能够适应这种情况的植物是一项重大挑战。然而, 无花果 似乎是个有前途的候选人。
又名浮萍, 无花果 它是已知最小的开花植物。它生长在平静的水体中,属于天南星科——讽刺的是,它与水仙花同属一个植物科。 泰坦魔芋,产生最大的花序。尽管它很大, 无花果 可以生产出营养丰富的果实,并且生长迅速。这些特性使其成为太空种植的一个有吸引力的选择,因为太空种植资源有限,而且需要提高效率。

为了测试其在太空农业中的潜力,由莱昂·罗马诺领导的研究团队在正常地球重力下培育了七株浮萍克隆体,并模拟了微重力(航天器内的环境)和超重力(发射时的环境)。他们使用一种名为“太空舱”的特殊设备实现了微重力和超重力条件。 随机定位机 配备 大口径离心机通过实验,研究人员测量并比较了生长速度、蛋白质含量以及形态性状。
尽管维管植物在微重力条件下往往会减缓生长,但浮萍的情况更为复杂。研究发现,一些克隆体具有较强的适应能力,而另一些则受到微重力的轻微影响。这不仅强化了浮萍作为太空作物的潜力,也凸显了天南星科植物的一个重要特征:克隆变异性。同样,在超重力条件下,一些克隆体表现更佳,生长速率显著提高,而另一些则不受影响。虽然这些不同反应背后的原因仍有待探究,但这些结果强调了克隆选择的重要性。 无花果 对于太空农业来说,特别是因为一些克隆体对这两种处理方法都具有很强的适应性。
这项研究还揭示了浮萍如何感知和适应不同的重力环境。虽然在微重力条件下未观察到任何差异,但在超重力处理下却观察到了显著的形态变化。此外,研究人员还发现生长速率与平均植株长度之间存在很强的反比关系——也就是说,植株越小,生长速度越快。这种适应性特征对于地外农业尤为重要,因为地外农业的耕作空间有限,资源匮乏,因此效率至关重要。
最后,研究人员观察到浮萍在超重力条件下保持了其蛋白质含量。然而,在微重力条件下,植物的蛋白质含量下降,情况并非如此。这可能会给浮萍的种植带来挑战 无花果 在太空中。尽管如此,作者指出,可以通过改变培养过程中的光质和光量、液体基质和营养培养基来优化蛋白质含量。
科学家们正在研究一种感觉就像是儒勒·凡尔纳小说中的东西。希望这项研究和其他研究能让太空探索更接近现实,远离科幻小说。目前, 无花果 似乎是太空农业和太空食品的有希望的候选者——地球上最小的植物,帮助我们探索浩瀚的宇宙。
阅读文章:
Romano, LE、Loon, JJWA、Vincent-Bonnieu, S. 和 Aronne, G.,2024 年。 无花果这是一种可用于太空农业生产蛋白质的新型作物品种。 Scientific Reports, 14. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-4317398/v1.

保拉·埃拉佐
Paula 是一位充满热情的生物学家,对生命和周围的一切充满好奇。她拥有科学传播硕士学位,喜欢分享自然界的奇迹。在 Instagram 上关注她和她的科学传播团队 @cienciatropical