在探索地外生命生存条件的科研进程中,开放获取学术期刊《科学报告》近日同期刊载了两篇具有重要意义的天体生物学论文。研究人员聚焦生命在模拟月球土壤(月壤)和火星土壤中的生存能力展开研究,取得了一系列引人关注的成果。
月球土壤,专业术语为月球风化层,其成分特殊,含有高浓度的铝、锌等金属元素。这种土壤不仅排水性不佳,还缺乏地球土壤中特有的微生物群落,这些因素导致它无法支持植物健康生长。此前,众多研究尝试了多种改良月壤肥力的方法,但经过处理的土壤培育出的植物,大多还是会出现生长受阻、叶片黄化等应激症状。
此次针对模拟月壤的研究中,科研团队在模拟月壤样本里培育鹰嘴豆,并采用了两种处理方式。一种是添加不同浓度的蚯蚓粪肥,这种粪肥由赤子爱胜蚓分解生物废弃物产生;另一种是在每种浓度的土壤样本中接种丛枝菌根真菌(AMF)。在地球环境中,丛枝菌根真菌能够增强土壤养分循环能力,降低植物可吸收的潜在有毒金属含量,还能产生有助于土壤固结的蛋白质,减少土壤侵蚀。研究人员随后对鹰嘴豆的结籽量、种子重量、植株高度以及根系质量进行了测量。
研究结果令人欣喜,仅在同时施用丛枝菌根真菌和蚯蚓粪的样本中,鹰嘴豆才得以开花结籽。与100%商业盆栽土对照组相比,模拟月壤中的处理组种子产量明显较低。不过,蚯蚓粪含量25%和50%的处理组,其种子平均重量与对照组相当。而且,经过丛枝菌根真菌处理的植株干茎根系总质量显著高于未处理组,这表明植株的生长状况得到了改善。基于此,科研人员推断,地球土壤再生策略在月球环境中具有一定的可行性。但他们也提醒,所有混入一定比例模拟月壤的植物,相较于对照组都呈现出应激反应。
另一项关于模拟火星土壤的研究同样备受瞩目。科研团队针对模拟火星土壤中的微生物生长条件展开探索。在34%大气湿度(与火星环境相当)的无菌条件下,他们对500毫克模拟土壤进行了为期60天的DNA含量监测。结果显示,在30天内,DNA总量持续增长,这表明土壤原生微生物在如此恶劣的环境中仍能增殖。然而,到第60天时,测得的DNA总量已回落至零。
科研人员总结认为,这项研究结果能够为确定火星微生物生存条件的相关实验提供重要的参考依据。






