现在我们确切地知道，月球风化层(又名月球土壤)有能力种植绿色植物．但是生长在较年轻的月球土壤中的植物比生长在较成熟土壤中的植物受到的压力要小。
该研究结果发表在5月12日的《科学》杂志上通讯生物学这是了解未来月球长期居民如何能够通过月球农业生产自己的食物和氧气的关键步骤。18新利最新登入这些实验是首次尝试在真实的月球风化层而不是模拟土壤中种植植物。
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该研究的合著者说:“植物可以在月球土壤中生长，这真是个好消息。罗伯特Ferl他在5月11日的新闻发布会上说。这些植物所经历的挑战表明，“有一些非常有趣的生物学，月球生物学，月球生物化学，这些尚未被18新利最新登入了解。但最重要的是，在实际完成之前，没有人知道植物，尤其是植物根，是否能够与月球风化层呈现的非常尖锐、非常拮抗的土壤相互作用。”
研究人员将海苔(拟南芥)保存下来的少量风化层中的种子阿波罗11号，阿波罗12号和阿波罗17号着陆点，以及在月球土壤模拟。拟南芥与芥菜、花椰菜、西兰花、羽衣甘蓝和芜菁有关的植物已经在各种各样的土壤和环境中生长，包括在空间．
“它可以食用，但不是特别美味，”首席作者和植物生物学家说•保罗说。“通过观察，我们了解到很多可以转化为作物植物的东西拟南芥．＂
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此外,拟南芥植物很小，生长周期约为一个月，当试图在大约一茶匙的月球风化层中种植它们时，这是理想的。
研究人员发现，这三种月球土壤都能生长植物，但有一些困难。与生长在模拟月球土壤中的对照样品相比，生长在实际月球风化层中的植物根系更发育不良，生长速度更慢，叶冠面积更小，并且还表现出应激反应，如更深的绿色或紫色叶片色素沉着。
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尽管所有生长在月球土壤中的植物都受到了压力，但有些植物的压力比其他植物更大。生长在阿波罗11号风化层的植物受到的压力最大，而生长在阿波罗17号风化层的植物受到的压力最小。
虽然阿波罗11号、阿波罗12号和阿波罗17号都在月球的玄武岩母海区着陆，这些地点表现出一些关键的差异．阿波罗11号发现地的风化层被认为是三种土壤中最成熟的。该地点暴露在月球表面的时间最长，这导致其土壤被风化太阳风、宇宙射线和微陨石撞击。这些成熟过程可以改变风化层的化学性质、粒度和玻璃含量。其他两个地点也通过这些过程变得“成熟”，但程度较低，阿波罗17号是最不成熟的。
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研究小组在植物生长20天后对其进行了基因分析，发现风化层生长的植物表现出与盐、金属和活性氧有关的应激反应。18新利最新登入这些结果表明，植物的困难在很大程度上与月球风化层和月球模拟土壤之间的化学差异有关，例如铁的氧化状态。
月球上的铁往往处于电离的金属状态，而模拟土壤和地球土壤往往含有氧化铁，植物更容易接触到。电离铁是与太阳风相互作用的结果，这就解释了为什么阿波罗11号留下的最成熟的土壤上生长着最受胁迫的植物。
“这些模拟器对于工程目的来说非常有用……它们可以很好地确定你的漫游者是否会在土壤中停下来，”合著者说Stephen Elardo他是佛罗里达大学的行星地球化学家。“但当你深入到植物所接触到的化学物质时，它们并不是真正的一对一。细节决定成败，而植物最终关心的是细节。”
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这些结果表明，月球风化层能够支18新利最新登入持植物的生长，这将是任何长期月球栖息地的一个组成部分。植物将能够支持关键功能，如水循环;二氧化碳去除;以及氧气、食物和营养物质的生产。
“这是一个组织良好、深思熟虑的实验，用来测试在阿波罗11号、12号和17号任务返回的实际月球风化层上种植植物，”他说爱德华Guinan他是宾夕法尼亚州维拉诺瓦大学的天文学家，曾在月球和火星土壤模拟中进行过植物实验。正如作者指出的那样，试验植物受到压力，长得不好。这些植物具有生长在含盐或富含金属的土壤中的植物的特征。也许尝试在贫瘠或盐碱地生长良好的不同陆生植物可能是一个有趣的后续尝试。”桂南没有参与这项研究。
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这项研究还表明，尽管可以利用月球资18新利最新登入源就地种植植物，但这些资源的来源对植物的生长成功至关重要。
保罗说，无论未来的月球探险者在哪里建造栖息地，“我们都可以选择在哪里开采材料，作为生长栖息地的基质。”“重要的是材料从哪里开采出来，而不是栖息地在哪里。”
金伯利·卡地亚他是Eos.org的高级科学记者。她拥有系外行星博士学位，研究领域包括空间科学、气候变化、STEM多样性、正义和教育。
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