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2026-03-05 16:01:00
米国は2028年に月への再訪を計画しているが、今回は単なる訪問ではない。アルテミス計画の最終目標は、月の資源を活用し、深宇宙を探索し、到達するための出発点として機能する人類コロニーをそこに設置することです。 … 火星、そしてさらに遠いかどうかは誰にもわかりません。しかし、たとえそれが 38 万キロ離れた場所で行われたとしても、どの叙事詩にも日常的なニーズがあります。開拓者たちは食事をしなければなりませんし、打ち上げがどれほど安くなったとしても、食料を地球から定期的に輸送するのは非常に高価です。居住地は可能な限り自給自足できるべきです。このため、世界中の科学チームが、地球とは大きく異なる地球外の模擬土壌で植物を栽培するプロジェクトに取り組んでいます。
今週の木曜日、雑誌「サイエンティフィック・リポート」は、この方向性に関する2つの新しい作品を発表した。 そのうちの1人 は、月のレゴリス (土壌) のシミュレーションでひよこ豆の収穫に成功しました。 2番目スペインの参加を得て、これまで不可能と考えられていた、赤い惑星と同じ大気湿度条件下で、地球上の微生物が「火星の地形」でも生存し、繁殖できることを発見した。どちらの発見も、映画「ザ・マーシャン」のマット・デイモンのスタイルで、将来の宇宙農業の発展に役立つ可能性がある。
これまでの研究では、地球外のレゴリスであるかのように処理された土壌で育った植物は、成長の遅れや葉の黄化など、さまざまなストレスの兆候を示すことがよくありました。テキサス大学オースティン校(米国)の研究者サラ・サントス氏は、これらの作物に何が必要かを理解する上で大きな一歩を踏み出したと語る。私たちの自然の衛星である地球には、植物の生命に必要な微生物や有機物が不足しており、植物の成長に不可欠な栄養素やミネラルは含まれていますが、アルミニウムや亜鉛など、植物にとって有毒となる可能性のある重金属も含まれています。
ワームの鋳物
研究者らは、アポロ宇宙飛行士が持ち帰った月のサンプルの組成をモデル化した混合物であるExolith Labsの模擬月土を使用した。さらに、植物の必須栄養素とミネラルが豊富で、多様なマイクロバイオームを含む、赤虫の副産物であるミミズ堆肥または虫の鋳物を追加しました。ワームは、宇宙ミッションで廃棄されるであろう食品残骸や綿製の衣類や衛生製品などの有機物を消費することによってこの製品を作成します。
さらに、植える前に、チームはひよこ豆を真菌アーバスキュラー菌根で覆った。菌根は、栄養素の交換を促進し、植物の糖と引き換えに重金属の摂取を減らす、真菌と植物の根の間の共生関係である。
研究者らは、コンパクトなサイズと弾力性のため、ひよこ豆の品種「マイルズ」を選択しました。以下は、綿芯灌漑システムを備えた植物です。縦に、ひよこ豆の根。
(テキサス大学地球物理研究所 / ジェシカ・アトキン)
研究者らは「月のレゴリス」に栄養を与え、植物が開花して種子を与えることに成功した
研究者らは、最大75%の「月の土」の混合物中で、ひよこ豆が花を咲かせ、種子を生産することを発見した。しかし、より高い割合のレゴリスでは、植物はストレスの兆候を示し、早期に枯れました。それでも、ストレスを受けた植物は、菌類を接種しなかったひよこ豆よりも長く生存し、植物の健康にとって菌類が重要であることが証明されました。さらに、菌類はシミュレーター内で定着して生存することができ、実際の生育環境に菌類を導入する必要があるのは一度だけであることが示唆されました。
健康的で栄養価が高い
研究チームは「マイルズ」品種のひよこ豆の収穫が重要なマイルストーンであると考えているが、そのマメ科植物の味と安全性はまだ分かっていない。研究者は、ひよこ豆の栄養成分を測定し、成長過程で有毒金属を吸収していないことを確認する必要があります。 「私たちは食料源としてのその存続可能性を理解したいと思っています」と研究の共著者であるジェシカ・アトキンは言う。 «彼らはどれくらい健康ですか?宇宙飛行士に必要な栄養素はあるのでしょうか? 「安全に食べられない場合、安全になるまで何世代ですか?」彼は尋ねます。
NASAの資金提供を受けたこのプロジェクトは、最終的に月面探査者がテーブルに美味しいひよこ豆を並べることができるかどうかを調査し続けることになる。それは簡単ではありません。 2019年1月、中国は次のように発表した。 月面での植物の最初の発芽でも壊れやすい綿棒 生き残ることができなかった 探査機嫦娥4号に乗って初めての月夜を迎えた。太陽の光はなく、気温は氷点下170℃まで下がった。 2022年、フロリダ大学の研究者らは、 彼らはなんとか栽培することができた シロイヌナズナアポロ 11 号、12 号、17 号のミッションによって月から持ち込まれたわずか 12 グラムのレゴリスで、生物学および遺伝学研究の植物モデルとして使用される小さな草本植物です。植物の成長は通常よりも低く、ストレスの兆候が見られました。
惑星の保護
独立した研究では、スペインも参加した国際チームが、火星の環境で陸生微生物が成長し繁殖できる条件を調査した。これを行うために、彼らは 1 つのパラメータ、つまり生涯にわたって無料で利用できる水に注目しました。 «これまで、生命が生存し繁殖するための最低基準は大気湿度 58.5% に設定されていましたが、砂漠の岩石の多くの微生物は火星のそれに匹敵する 34% でも生存できることが確認されました」とアンダルシア地球科学研究所 (IACT-CSIC) およびニューカッスルのノーサンブリア大学 (イギリス) のハビエル マルティン トーレス氏は説明します。
スペインの参加による研究で、生命は火星の湿気の多い環境で抵抗し、繁殖することが示された
このために著者らは、酸化物や硫酸カルシウムなどを添加した500ミリグラムの模擬土壌MMS-2(米国モハーベ砂漠の玄武岩で作られたモハーベ火星擬似土)に存在するDNAの質量を測定した。火星のレゴリスを模倣する。 30℃の無菌環境では、大気湿度34%でDNA量が30日目まで増加することが観察され、劣悪な条件にもかかわらず土壌中にすでに存在する微生物が増殖したことが示されました。 「60日目までは生きた物質を検出できます」と研究者は言う。 「微生物が生存して繁殖するには、湿度はほとんど必要ないことがわかりました。これは今まで知られていなかった。例えば、アタカマ砂漠で生きた微生物が見られる場合、時折降る雨を利用していると考えられていますが、私たちはその水を待つ必要はなく、夜の砂漠に達する湿度30%ですでに十分に生きられると考えています」と氏は指摘する。
微生物は「植物が存在するために必要です。たとえば、窒素固定や栄養素の供給などに必要です。言い換えれば、デイモンの庭のような庭には微生物が不可欠です。」
この研究は、地球の保護にも影響を与える可能性があります。 「私たちの研究結果から、そして私たちが知る限り、火星のほぼすべての場所が、これらの地球上の微生物が生存し、繁殖するのに適している可能性があります」とマルティン・トーレス氏は言う。これは、火星の生物学的汚染のリスクがどのように評価されるか、また、着陸する場所や探査機の滅菌方法など、地表ミッションのプロトコルがどのように設計されるかに影響を与える可能性があります。
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#月でひよこ豆を食べるよ