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科学家希望，将来可利用蚯蚓帮助人类在火星上实现农业生产。人类正在计划着移民火星，因此，在火星上如何生存、如何获取食物就成为了一个巨大的问题。科学家认为，在火星上实现农业生产是可能的，但火星的土壤必须进行调整改造。生物学家维格·沃姆林克认为，蚯蚓能够帮助人类改造火星土壤。

荷兰实验室利用美国国家航空航天局（NASA）的火星模拟土壤及蚯蚓，成功栽培了芝麻菜。

我们知道，地球是拥有了很多宝贵的条件之后才适于生命存在的，其中一个重要的东西就是土壤，有了土壤我们才能够种植生产赖以生存的农作物。土壤不是一个简单的东西，它是非常复杂的混合产物，其中包含着营养物质、细菌、真菌等，这些东西共同作用，才能够确保植物顺利生存及生长。与此相反的是，人类发射到火星的探测器发现，火星土壤极为贫瘠，含有大量的有毒有害物质。

生物学家维格·沃姆林克在他本人的瓦赫宁根大学的荷兰研究实验室中，利用NASA研发的一种火星模拟土壤，成功培育出了两条蚯蚓。

从2013年以来，沃姆林克一直在荷兰研究实验室从事着这一方面的研究，他这一次成功地在火星模拟土壤中实现了培育试验，帮助人们发现，能够在土壤中打洞的蚯蚓不仅可以在火星模拟土壤中生存，还有可能繁衍生息。蚯蚓在地球的农业生产过程中发挥着极为重要的作用，研究人员认为，蚯蚓有朝一日也能够在火星上发挥同样重要的作用。

良性循环

要在火星上建成自给自足的农业系统，必须做到不浪费任何一点农作物。蚯蚓在这一方面扮演着很重要的角色，它能够帮助人类处理农作物枝叶等废弃部分，将这些废弃物分解转化成在农业生产过程中很有用的营养物质。蚯蚓不仅能够帮助分解死亡的有机物质，还可以在土壤中钻洞打孔，植物根系也能依靠蚯蚓形成的土壤空隙，更为均匀地吸收水分。

“蚯蚓等土壤蠕虫能够从土壤上层获取有机物质，经过吞食、咀嚼、消化后再排出体外，细菌会将这些排泄物进一步分解，形成对植物有用的营养物质。如果没有蚯蚓等土壤蠕虫在此过程中发挥重要作用，土壤中的营养物质将会逐渐枯竭，”沃姆林克解释说。

“在火星上，”他补充说：“任何物质、任何材料都不能浪费。”

沃姆林克的本次研究还处在初步阶段，在下一步研究中，研究小组将会模拟完整的火星环境，并尝试大量栽培农作物。沃姆林克在试验中还发现，火星模拟土壤中的细菌能够自然地将蚯蚓的排泄物分解转化为营养物质。要在火星上实现这一点可能会非常困难。

为了让火星土壤具有营养，沃姆林克在土壤中添加了一种被称为猪舍粪汁的肥料。他说，等移民火星之后，人类的便溺可能都要用来生产肥料。

研究人员需要更为逼真地对火星环境进行模拟试验，只有这样，才能够知道人类是否能够像小说及电影《火星救援》里展现的那样，在火星上实现农作物的栽培。为此，科学家必须获得更为精确的火星土壤样品。

《火星救援》中马克?达蒙扮演的宇航员自己在火星种土豆

NASA探测任务1号的空间生物学家特伦特·史密斯正在开展着这一方面的研究。史密斯在从事NASA蔬菜生产系统研究之外，还帮助研发了火星1A型模拟土壤，沃姆林克等科学家正是利用这种土壤来进行蚯蚓研究的。

蔬菜生产系统是NASA在SpaceX龙太空船上新研发的食物系统，能够为生活在太空站上的宇航员们提供可食用的新鲜蔬菜。该植物种植室可以在有助于植物在零重力状态下生产蔬菜。系统使用红色、蓝色和绿色的发光二极管（LED）给植物提供能源供其生长。蔬菜生产系统植物种植室的可种植空间为11.5英寸宽、14.5英寸深，NASA说，该蔬菜生产系统是人类迄今为止发射到太空的最大植物种植室。

NASA太空船蔬菜生产系统

有毒成分的处理

史密斯说，通过使用火星的光谱仪成像图片，已经能够在很大程度上准确研发火星模拟土壤，但是，模拟土壤中仍然缺失了火星上所发现的一种重要化合物——高氯酸盐。地球上的工业生产活动中能够形成这种化学物质，但研究人员还未能够在火星模拟土壤中精确复制这种化学成分。

沃姆林克及史密斯均认为，既然微生物能够在高氯酸盐中生存下起来，植物也应当能够在含有高氯酸盐的土壤中生长。但是，这种化学物质对人类是致命的，直接食用或食用了含有该化学物质的植物将会导致死亡。研究人员将蚯蚓暴露于高浓度的高氯酸盐环境中，大部分蚯蚓都不能存活。

“植物学研究认为，可对高氯酸盐进行调整改造，”史密斯说。

高氯酸盐是一种有毒化学物质，存在于自然界中，主要用作火箭燃料和烟火中的氧化剂和安全气囊中的爆炸物。多数高氯酸盐可溶于水。高氯酸盐加热时，它发生的化学反应会破坏掉有机碳，高氯酸盐增强了紫外线的杀菌作用，从而妨碍了生命在火星上的存在。

高氯酸盐可以干扰甲状腺素的合成与分泌，从而影响人体正常的新陈代谢，阻碍人体的生长于发育，对生长发育期的儿童影响尤为严重，一旦婴幼儿体内的高氯酸盐过量，儿童会出现智商偏低、学习障碍、发育迟缓、多动症、注意力分散，甚至会出现弱智等症状。如果想要在火星实现农业生产，必须要想办法处理掉这种化学物质。

沃姆林克及史密斯认为，必须要研究清楚如何才能够通过自然过程移除火星土壤中的高氯酸盐，只有这样，才能够在火星上建成自给自足的农业生产系统。

沃姆林克还计划研究特殊种类的细菌和真菌，它们要能够适应火星极为严酷的土壤情况。而特殊种类的细菌和真菌研发出来后，还存在着另一个障碍问题，火星上植物花朵如何授粉。目前的实验室工作中，研究人员是使用一把小刷子手工帮助植物授粉，将来的火星农业生产如果还是人工授粉的话，会累死一批宇航员的。

应当采用何种动物前往火星为植物完成授粉工作？沃姆林克的建议是：“我们认为大黄蜂最为合适。”大黄蜂体格大，翅膀震动强，能够振出更多的花粉，很多种植园都使用大黄蜂授粉。

来源：http://news.nationalgeographic.com

译者：朱川

责编：钟天意