科学实验表明，蓝藻可以帮助人类在火星上生存

从生命的角度来看，火星目前可能不会有太多事情发生，但这颗布满灰尘的红色星球可能并不像看上去那么不适宜居住。

新的实验表明，蓝藻（又名蓝绿藻）可以在火星大气条件下成功生长。当然，我们还需要更多的成分，但当我们最终到达火星时，这是朝着以蓝藻为基础的人类栖息地生命支持系统迈出的重要一步。

“蓝藻可以使用火星大气中的气体，在较低的总压力下，作为其碳和氮的来源。”德国不来梅大学的天体生物学家赛普里斯·凡塞（Cyprien Verseux）说，“这种条件下，蓝藻保持了它们在只含有火星状尘埃的水中生长的能力，并且可用于喂养其他微生物。这将有助于火星长期任务的可持续性。”

在地球上，蓝藻并不总是与其他生命相兼容。它几乎存在于地球上的每个栖息地，有时会产生强大的毒素，杀死其他生物。然而，如果没有蓝藻，我们就不可能在这里。科学家们认为，24亿年前蓝藻的大量繁殖在很大程度上是造成我们可呼吸的大气的原因。当它大量繁殖时，蓝藻向大气中注入氧气，极大地改变了整个地球。

所有的蓝藻都会产生氧气作为光合作用的副产品，即使在今天，它们仍然是无价的氧气来源。几年来，科学家们一直在考虑是否以及如何利用蓝藻的制氧能力，以便在火星（和太空）生活。

这将带来额外的好处。火星大气主要由二氧化碳（95%）和氮气（3%）组成，这两种物质都被蓝藻固定，将其分别转化为有机化合物和营养物质。

然而，火星的大气压力只有地球大气压力的1%，对于液态水来说太低了，蓝藻不能在其中直接生长，也不能提取足够的氮。但是在火星上重建地球大气层的条件也很有挑战性，特别是压力。

所以凡塞和他的团队开发了一种叫做”Atmos“的生物反应器，它的大气压力约为地球的10%，但生物反应器内大气成分使用火星上能找到氮气和二氧化碳，但成分含量比例相反：96%的氮气和4%的二氧化碳。

生物反应器中还包括水（可在火星上从某些地方表面上丰富的融化冰中获得的水）和火星表土模拟壤（这是一种仅在火星上能找到的物质在地球上产生的矿物质的混合物）。

该系统由九个玻璃和钢制容器组成，对温度和压力进行了精细的控制，并一直受到监控。研究小组选择了一种固氮蓝藻，初步测试表明，在这些条件下，鱼腥藻属（Anabaena） sp. PCC 7938成长得特别好，并在各种条件下进行了测试。

一些实验室使用培养基来培养蓝藻，而另一些实验室则使用火星表土模拟壤。有的实验室采用地球大气压力，有的则采用火星大气压力。

科学家们发现，鱼腥藻不仅生长得很快，而且生长得很“旺盛”。很明显，它在培养基上的生长比在火星表土上的好，但它在火星表土上生长的事实令科学家非常兴奋——这表明，火星上蓝藻的生长不必依赖从地球进口的配料。

接下来，为了评估在火星环境下生长的蓝藻能否继续发挥作用，研究人员将其干燥，并将其用作培养大肠杆菌的基质。这表明，糖、氨基酸和其他营养物质可以从蓝藻中获得，以喂养其他培养物，然后可以用于其他目的，如生产药物。

当然，还有很多工作要做。

”Atmos“生物反应器的设计目的是测试蓝藻能否在特定的大气条件下生长，而不是为了最大限度地提高效率，而生物反应器的参数将取决于火星任务中的许多因素，包括任务载荷和结构。鱼腥藻甚至可能不是最适合这项工作的蓝藻。

不过，现在这个概念已经被证实，研究小组可以着手优化一个生物反应器系统，也许有一天，它能让我们在火星上存活下来。

“我们的生物反应器Atmos并不是我们将在火星上使用的培养系统：它是为了在地球上测试我们未来在火星生活需要的条件。”凡塞说，“但我们的研究结果将有助于指导火星栽培系统的设计……我们希望从这个概念验证到一个可以在火星上高效使用的系统。”

文章来源：《农村科学实验》 网址: http://www.nckxsyzz.cn/zonghexinwen/2021/0225/757.html

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