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什麼樣的“天菜”才能入駐空間站?| 榕哥烙科

作者:中國科學技術館
什麼樣的“天菜”才能入駐空間站?| 榕哥烙科

問天實驗艙是中國空間站的首個科學實驗艙,配備了生命生态實驗櫃、生物技術實驗櫃、科學手套箱與低溫存儲櫃、變重力科學實驗櫃等科學設施。

榕哥今天就跟大家唠唠生命生态實驗櫃,早在2022年七月份,載有水稻種子和拟南芥種子的實驗單元就開始啟動了,這也是世界上首次對水稻在空間站“從種子到種子”全生命周期的培養研究。

水稻是全球約一半人口的主糧,在太空中研究水稻種植意義重大。但是另外一種作物,估計您就不是很熟悉了——拟南芥,它是一種不能吃不能穿,也沒有太多經濟價值的普通小草。那它有什麼特别之處能被選為太空生命實驗的研究對象呢?

拟南芥,又名阿拉伯芥、鼠耳芥、阿拉伯草,是一種原生于歐洲、中亞、西南亞至北非一帶的小型開花植物。它在生物實驗界可以說是大名鼎鼎,堪稱植物界的果蠅,是科學家們最喜歡研究的模式植物之一。很多植物科學的研究,都是先以拟南芥為對象進行研究,再向其它物種推廣的。

什麼樣的“天菜”才能入駐空間站?| 榕哥烙科

啥是模式植物?生長周期短,基因組小,便于研究,在研究的時候更容易排除幹擾因素,這種植物就可以稱為模式植物。拟南芥剛好滿足以上所有條件,它生長極快,在幾周能就能完成一個生命周期,而且它是一種自花授粉的植物,能夠保證遺傳的穩定性。它的個體也很小,不占地兒,可以大量繁殖;植物結構十分簡單,便于解剖觀察,簡直就是“天選之菜”。

什麼樣的“天菜”才能入駐空間站?| 榕哥烙科

那麼,在太空生長的拟南芥和水稻情況如何呢?住在太空的水稻,整體看起來跟地球上差不多,受太空的微重力環境,枝葉生長的方向更廣,但是因為植物的種子不僅有向重力性也有向水性,是以,根系會向着有土壤富含水分的方向生長。同時,在水稻葉片上出現的吐水現象,在太空中更加明顯。住在太空中的拟南芥生長周期與地球上的明顯不同,太空拟南芥生長得更慢,但是存活時間也更長。

多次飛行實驗都表明,空間環境對植物生長方向和發育過程都有明顯影響,比如缺乏重力牽引,植物的根、莖、葉的生長方向沒有了上下之分,此外,開花延遲、吐水增多、生長變慢、結實率低等問題也十分突出。科學家們提前挑選了控制開花的關鍵基因,通過控制這些基因在植株中的表達量,設計了三種不同開花時間的拟南芥,分别是提前開花、正常開花和延遲開花的拟南芥,希望通過對它們的比較研究,能夠深入認識微重力等空間環境因子是如何作用于植物開花的。

什麼樣的“天菜”才能入駐空間站?| 榕哥烙科

之前咱們就說過,人類要想真正在太空安家,自給自足可是得全方位實作才行。是以不要小看這些不起眼的小草,我們在空間生命上邁出的每一小步,都是人類走向真正空間生活的一大步。