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植物Prozac

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焦虑可以是一件好事。它提醒你,有些东西可能是错的,这种危险可能会接近。它有助于启动信号,让您准备好采取行动。但偶尔有一点焦虑可以挽救你的生命,不断的焦虑会造成很大的伤害。将身体猛拉至高度戒备的荷尔蒙也会损害您的大脑,免疫系统以及更多,如果这些荷尔蒙淹没您的身体。

植物不会像人类那样焦虑。但是他们确实承受了压力,他们以同样的方式处理这个问题。它们会产生一种化学信号 - 超氧化物(O2-) - 使植物的其他部分处于高度警戒状态。然而,超氧化物是有毒的;它太多会最终损害植物。

这可能是火星植物的问题。

根据太空探索的愿景,人类将在未来几十年访问和探索火星。他们不可避免地要和他们一起种植植物。植物提供食物,氧气,陪伴和远离家乡的一片绿色。

在火星上,植物必须忍受通常会造成巨大压力的条件 - 严重的寒冷,干旱,低空气压力以及它们没有演变的土壤。但是北卡罗来纳州立大学的植物生理学家Wendy Boss和微生物学家Amy Grunden认为,他们可以开发能够生存在这些条件下的植物。他们的工作得到了NASA先进理念研究所的支持。

压力管理是关键:奇怪的是,已经有地球上的生物在火星般的环境中茁壮成长。不过,他们不是植物。它们是地球上最早的生命形式之一 - 古代的微生物,它们生活在海洋的底部,或深海内的冰层。 Boss和Grunden希望通过从这些极端爱好的微生物借来的基因来产生对火星友好的植物。他们所采用的第一个基因是那些能够加强植物处理压力的基因。

普通植物已经拥有了一种解毒超氧化物的方法,但研究人员认为,一种被称为Pyrococcus furiosus的微生物使用了一种效果更好的微生物。 P. furiosus生活在海洋底部的一个过热的通风口中,但是它会周期性地被排放到海水中。因此,与植物解毒途径不同的是,P. furiosus的功能在惊人的100摄氏度以上。这是一个摆动,可以匹配在火星温室植物的经验。

研究人员已经将P. furiosus基因引入到一种名为拟南芥(arabidopsis)的小型,快速生长的植物中。 “我们有我们的第一批小苗,”老板说。 “我们将他们长大,收集种子,产生第二代,然后第三代。”大约一到两年到两年,他们希望有植物,每个有两个新基因的副本。到那时,他们将能够研究这些基因是如何发挥作用的:它们是否产生功能性酶,是否确实能够帮助植物生存,或者是否以某种方式伤害了它们。

最终,他们希望从其他极端微生物中获取基因,这些基因可以使植物抵御干旱,寒冷,低气压等等。

当然,目标不是开发只能存活火星条件的植物。为了真正有用,工厂将需要蓬勃发展:生产作物,回收废物等等。 Boss说:“你想在火星的温室里想要的东西,在边缘环境中会变得越来越强壮”。

Grunden指出,在压力条件下,植物往往部分关闭。他们停止生长和繁殖,而是集中精力去维持生命 - 而不是别的。 Boss和Grunden希望通过在植物中插入微生物基因来改变这种状况。

Grunden解释说:“通过使用来自其他来源的基因,你在欺骗植物,因为它不能以它自己的方式来调控这些基因。我们希望植物能够在压力下关闭自身新陈代谢的能力。“

如果Boss和Grunden成功,他们的工作可能会对生活在边缘环境中的人类产生巨大的影响 地球。 Boss说,在许多第三世界国家,“干旱来临时,一两个星期就把作物延长,可以让你获得最后的收获,你需要持续到冬天。如果我们能够增加抗旱能力或者耐寒能力,延长生长季节,那么很多人的生活就会发生很大的变化。“

他们的项目是一个长期的项目,强调科学家。 Grunden指出:“一年半之后,我们才能测试植物中的第一个基因。在火星上,甚至在北达科他州,有一种喜爱耐寒和耐旱的番茄植物,甚至会更长。但Grunden和Boss仍然相信他们会成功。 “Grunden说:”那里有极少数的宝藏。 “所以,如果一个人不工作,你可以继续下一个有机体,产生你想要的稍微不同的变体。”

“Amy的权利”,同意Boss。 “这是一个宝库。这真是太令人兴奋了。“

来自NASA



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