研究人员已经成功地在类似火星的条件下培养了藻类,这可能为火星上的生命维持系统铺平道路。

NASA和太空探索技术公司(SpaceX)等公司已经非常明确地表示,他们计划在不久的将来把人送上火星,但在我们的邻国星球上维持人类生命的后勤挑战是巨大的。

从地球上一路运输氧气和食物是不切实际的,因此建立一种在当地生产这些东西的方法势在必行。

长期以来,一类被称为蓝藻的微生物一直被认为是实现这一目的的极佳候选者,因为它们通过光合作用产生氧气,同时也将氮和二氧化碳等气体转化为能够维持植物生命的营养物质。

火星的大气中同时含有这两种气体,因此科学家们认为,蓝藻可以用来支撑火星表面的生物生态系统。

然而,由于火星上的大气压力只有地球上的一小部分,液态水无法存在,蓝藻也无法生长。

建造模拟地球大气条件的生物反应堆可能会解决这个问题,但将依赖于从我们的地球上输送的气体。

因此,这项研究的作者试图调查是否可以只使用火星上可用的资源来培育蓝藻,从而消除了从地球运输材料的需要。

他们在“微生物学前沿”杂志上撰文,描述了一种名为“蓝藻鱼腥藻”的藻类在一种特殊设计的生物反应器中的培养过程,该反应器被他们贴上了Atmos的标签。

Atmos由9个压力控制室组成,允许研究人员在类似火星的条件下培养蓝藻。

重要的是,该物种被发现在由96%的氮气和4%的二氧化碳组成的大气中,在100hPa的压力-大约是地球大气压的十分之一-的情况下,“旺盛”地生长着。

水也包括在生物反应器中,但这可以在火星上从丰富冰中获得。

在一份声明中,该研究的作者Cypren Verseux解释说,“蓝藻可以利用火星大气中的低总压气体作为碳和氮的来源”,并补充说,“这将有助于可持续地进行长期的火星任务。”

下一步,研究人员重建了火星风化层--这是在火星表面发现的一层尘埃--并将其作为生长蓝藻的底物。

再一次,这些藻类被发现生长得相对成功,尽管没有在更传统的生长介质中生长得那么好。

28天后,在类似火星的大气和风土层中生长的样品产生的叶绿素,大约是在相同条件下但在普通土壤中种植的样品的一半。

最后,研究人员用产生的蓝鱼腥藻作为培养大肠杆菌的底物。

这种生物很容易进行生物工程,可以用来制造某些食品和药品,但不能在火星上生长。

结果表明,大肠杆菌可以在火星条件下产生的干燥蓝藻上生长,这表明该物种可以用来支持火星上其他培养物的生长。

虽然所有这些都非常令人兴奋,但Verseux坚持认为,“我们的生物反应器Atmos不是我们在火星上使用的培养系统:它的目的是在地球上测试我们将在那里提供的条件。”

但我们的研究结果将有助于指导火星培育系统的设计。

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