研究人員已經成功地在類似火星的條件下培養了藻類,這可能爲火星上的生命維持系統鋪平道路。

NASA和太空探索技術公司(SpaceX)等公司已經非常明確地表示,他們計劃在不久的將來把人送上火星,但在我們的鄰國星球上維持人類生命的後勤挑戰是巨大的。

從地球上一路運輸氧氣和食物是不切實際的,因此建立一種在當地生產這些東西的方法勢在必行。

長期以來,一類被稱爲藍藻的微生物一直被認爲是實現這一目的的極佳候選者,因爲它們通過光合作用產生氧氣,同時也將氮和二氧化碳等氣體轉化爲能夠維持植物生命的營養物質。

火星的大氣中同時含有這兩種氣體,因此科學家們認爲,藍藻可以用來支撐火星表面的生物生態系統。

然而,由於火星上的大氣壓力只有地球上的一小部分,液態水無法存在,藍藻也無法生長。

建造模擬地球大氣條件的生物反應堆可能會解決這個問題,但將依賴於從我們的地球上輸送的氣體。

因此,這項研究的作者試圖調查是否可以只使用火星上可用的資源來培育藍藻,從而消除了從地球運輸材料的需要。

他們在“微生物學前沿”雜誌上撰文,描述了一種名爲“藍藻魚腥藻”的藻類在一種特殊設計的生物反應器中的培養過程,該反應器被他們貼上了Atmos的標籤。

Atmos由9個壓力控制室組成,允許研究人員在類似火星的條件下培養藍藻。

重要的是,該物種被發現在由96%的氮氣和4%的二氧化碳組成的大氣中,在100hPa的壓力-大約是地球大氣壓的十分之一-的情況下,“旺盛”地生長着。

水也包括在生物反應器中,但這可以在火星上從豐富冰中獲得。

在一份聲明中,該研究的作者Cypren Verseux解釋說,“藍藻可以利用火星大氣中的低總壓氣體作爲碳和氮的來源”,並補充說,“這將有助於可持續地進行長期的火星任務。”

下一步,研究人員重建了火星風化層--這是在火星表面發現的一層塵埃--並將其作爲生長藍藻的底物。

再一次,這些藻類被發現生長得相對成功,儘管沒有在更傳統的生長介質中生長得那麼好。

28天后,在類似火星的大氣和風土層中生長的樣品產生的葉綠素,大約是在相同條件下但在普通土壤中種植的樣品的一半。

最後,研究人員用產生的藍魚腥藻作爲培養大腸桿菌的底物。

這種生物很容易進行生物工程,可以用來製造某些食品和藥品,但不能在火星上生長。

結果表明,大腸桿菌可以在火星條件下產生的乾燥藍藻上生長,這表明該物種可以用來支持火星上其他培養物的生長。

雖然所有這些都非常令人興奮,但Verseux堅持認爲,“我們的生物反應器Atmos不是我們在火星上使用的培養系統:它的目的是在地球上測試我們將在那裏提供的條件。”

但我們的研究結果將有助於指導火星培育系統的設計。

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