令人驚訝的是,在火星上發現的一種有毒化合物可以幫助細菌產生磚狀物質,可用於在這顆紅色星球上組裝棲息地。
2025 年,印度科學研究所的研究人員展示了細菌如何 牧草孢子負荷這通常出現在 地球 土地, 可以幫助製磚 從風化層到 週一 和 行進。該細菌產生尿素作為廢物,然後與鈣反應生成碳酸鈣晶體。然後,通過將這些碳酸鈣晶體與瓜爾膠(一種從瓜爾豆中提取的天然粘合劑)混合,可以將局部風化層顆粒粘合在一起,形成磚狀材料。
“我們的想法是盡可能地利用國內資源,”印度空間研究組織的宇航員 Shubhanshu Shukla(印度空間研究組織)以及關於該主題的一篇新論文的合著者, 在一份聲明中說。 “我們不需要保留任何東西;相反,我們可以使用這些資源並建造這些結構,這將使在一段時間內導航和執行持續任務變得更加容易。”
由於月球風化層樣本稀有且珍貴,而且我們沒有真正的火星風化層樣本,因此實驗使用模擬物——旨在盡可能接近真實情況的人造風化層。然而,出於安全原因,火星模擬物缺少一種關鍵成分: 高氯酸鹽這是一種有毒的含氯化學物質,由 NASA 於 2008 年首次在火星風化層中發現 鳳凰 接地,豐度為0.5%~1%。
但對於模擬物來說,問題不在於高氯酸鹽的毒性,而在於其高度可燃性,因此通常被排除在外。
在進行實驗時,舒克拉和由佛羅里達大學微生物學家斯瓦蒂·杜貝 (Swati Dubey) 領導的同事必須小心地將高氯酸鹽添加到名為“火星全球模擬物 1”(Mars Global Simulant 1) 的模擬物中,然後觀察其影響。 牧草孢子負荷它生產磚等可用材料的能力。他們的實驗產生了兩個主要發現:一個是意料之中的,另一個則非常令人驚訝。
考慮到高氯酸鹽的毒性,杜貝的團隊使用了在印度城市班加羅爾(又名班加羅爾)附近土壤中發現的更強的細菌菌株。正如預期的那樣,高氯酸鹽通過對細菌的細胞造成壓力來影響細菌,減緩細菌的生長並導致許多細菌聚集在一起。它還導致蛋白質和分子的分泌增強,產生一種稱為細胞外基質(ECM)的材料。
儘管細菌的細胞受損,但研究小組發現磚塊材料比之前的實驗更堅固,杜比認為這一切都歸功於 ECM。
Dubey 和她的團隊使用電子顯微鏡研究細菌和模擬物之間發生的情況,發現更多的氯化鈣晶體正在形成,並且 ECM 正在細菌細胞和晶體之間形成微小的“微橋”。
杜貝在同一份聲明中說:“當單獨研究高氯酸鹽對細菌的影響時,它是一種壓力源。” “但在磚塊中,只要混合了正確的成分,高氯酸鹽就會有所幫助。”
磚塊的某些成分似乎對細菌有幫助——當然,如果沒有瓜爾膠和氯化鎳形式的催化劑,細菌就看不到任何好處。 Dubey 認為,ECM 形成的微橋可能為營養物質到達細菌提供了一條途徑,有助於修復受壓的細胞,並提高細菌將風化層顆粒粘合成磚塊的能力,這一過程稱為生物水泥。
下一步是測試杜貝的假設,她的團隊還想在富含二氧化碳的大氣中試驗生物水泥過程,模仿 火星上的大氣層。
印度科學研究所的研究合著者阿洛克·庫馬爾說:“火星是一個陌生的環境。” “這種新的外星環境會對地球生物體產生什麼影響,這是我們需要回答的一個非常非常重要的科學問題。”
研究結果於 1 月 29 日發表在期刊上 加一。










