宇宙・NASAビミョー

火星の土で野菜は育つ?「トマトもできた」実験と、本物の土に潜む“毒”

火星の土で野菜は育つ?「トマトもできた」実験と、本物の土に潜む“毒”

読む前に予想してみよう!

火星の土をそのまま使えば、地球と同じように野菜が育つことがわかっている

研究カード(どんな研究?)
対象
火星・月の模擬土
規模
植物10〜14種などの栽培実験
研究の種類
実験室・温室での栽培実験
確かさ
★★★☆☆
3秒でわかる

火星の「模擬土」ではトマトやラディッシュなどが育ち、収穫もできた。でも本物の火星の土には有害な過塩素酸塩があり、模擬土に加えると育たなかった。答えは「工夫しだい」。

ひとことで言うと火星に似せた土で野菜は育った。でも本物の土には毒があるので工夫が必要。

もくじ
  1. 本物の火星の土は、まだ地球にない
  2. 実験1:14種類の植物を育ててみた
  3. 実験2:トマトもラディッシュも収穫できた
  4. どんでん返し:本物の土には「過塩素酸塩」が
  5. 月の土では「育つけど、苦しそう」
  6. まとめ

映画『オデッセイ』では、火星に取り残された主人公が、ジャガイモを育てて生きのびます。では現実に、火星の土で野菜は育つのでしょうか?

答えは、ちょっと複雑です。「火星の土に似せた土なら育った。でも本物の火星の土には、植物にとっての“毒”がある」。

研究の最前線を、順番に見ていきましょう。

01本物の火星の土は、まだ地球にない

最初の問題は、火星の土がまだ地球にないことです。探査機が持ち帰った火星の土は、まだありません(執筆時点)。

そこで研究者は、火星の土の成分をまねてつくった「模擬土(シミュラント)」を使います。たとえばNASAが開発した模擬土は、ハワイの火山の砂などをもとにしています。

02実験1:14種類の植物を育ててみた

03実験2:トマトもラディッシュも収穫できた

ワメリンクらはその後、もっと本格的な「宇宙農業」に挑戦しました。

2019年の論文では、模擬土に刈り取った草などの有機物を混ぜ、前の収穫の残りかすを土に戻す状況をまねました。そこに10種類の作物——クレス、ルッコラ、トマト、ラディッシュ、ライ麦、キヌア、ホウレンソウ、チャイブ、エンドウ豆、ネギ——を植えたのです。

その結果、10種類のうち9種類で食べられる部分を収穫できました。ラディッシュ、ライ麦、クレスでは、とれた種がまた芽を出すことも確かめられました。

火星の模擬土では、有機物を加えると多くの作物が育った
火星の模擬土では、有機物を加えると多くの作物が育った

04どんでん返し:本物の土には「過塩素酸塩」が

ここで、大きな問題が登場します。

2008年、NASAの火星探査機フェニックスは、火星の北極に近い土を調べ、過塩素酸塩(かえんそさんえん)という塩を見つけました(ヘクトら、2009年)。これは、人にも植物にも有害な物質です。ところが、多くの模擬土にはこの物質が入っていません。

研究チームは、「火星の土で食べ物をつくる技術は、これまで考えられていたよりずっと手前の段階にある」と結論しています。

05月の土では「育つけど、苦しそう」

ちなみに、本物の月の土では実験が行われています。アメリカ・フロリダ大学のポールらは2022年、アポロ計画で持ち帰られた月の砂で、小さな植物シロイヌナズナを育てました。

植物は芽を出して育ったものの、成長がおそく、遺伝子の働きを調べるとストレスを受けているサインが出ていました。「育つ」と「元気に育つ」は、別の話なのです。

06まとめ

  • 火星の模擬土では、有機物を加えればトマトやラディッシュなど9種類の作物が収穫できた
  • ただし本物の火星の土には、植物に有害な過塩素酸塩があり、模擬土に火星と同じ濃さで加えると育たなかった
  • 判定は「ビミョー」。土をきれいにする工夫があれば、可能性はある

火星で野菜を育てる日は、きっと来ます。でもそれは、「火星の土に種をまくだけ」ではなく、土そのものを地球の畑のように「つくりかえる」ところから始まるのでしょう。

この研究を英語で読もう原田英語の English CornerNo soil from Mars has been brought back to Earth yet, so scientists test plants in simulants, soils made to… 音声 4択クイズ9問A2・B1・B2タップして開く

原田英語の English Corner

この研究を英語で読もう

No soil from Mars has been brought back to Earth yet, so scientists test plants in simulants, soils made to copy Martian soil. In 2014, a team at Wageningen University in the Netherlands grew 14 plant species in Mars and Moon simulants without fertilizer. Most plants grew, and some even flowered.

Later, the team added organic matter such as cut grass and planted 10 crops. They harvested edible parts from nine of them. However, NASA's Phoenix lander found perchlorate, a salt harmful to plants, in real Martian soil in 2008, and most simulants do not contain it. In a 2021 study, adding perchlorate at Martian levels stopped plants from growing in every simulant tested.

114 words ・ CEFR B1

和訳を見る

火星の土はまだ地球に持ち帰られていないので、科学者たちは火星の土をまねてつくった「模擬土」で植物を試しています。2014年、オランダのワーゲニンゲン大学のチームは、火星と月の模擬土で、肥料なしで14種類の植物を育てました。ほとんどの植物が育ち、花を咲かせたものもありました。

その後チームは、刈った草などの有機物を加えて10種類の作物を植えました。そのうち9種類から、食べられる部分を収穫できました。しかし、NASAの着陸機フェニックスは2008年、本物の火星の土の中に、植物に有害な塩である過塩素酸塩を見つけており、ほとんどの模擬土にはそれが含まれていません。2021年の研究では、火星と同じくらいの濃さの過塩素酸塩を加えると、試したすべての模擬土で植物が育たなくなりました。

4択リーディングクイズ

Q1. What is the main point of the passage?

Q2. Why do scientists use simulants?

Q3. What can we infer about the earlier simulant experiments?

重要単語

  • simulantC1
    名詞模擬物質NASA developed a Mars soil simulant. simulate(まねる)から。本物が手に入らないときに成分を似せてつくる試験用の材料。
  • perchlorateC1
    名詞過塩素酸塩Perchlorate in Martian soil is toxic to plants. per-(過~)+chlorate(塩素酸塩)。火星の土の大きな課題としてニュースによく出る。
  • nutrientB2
    名詞栄養素The simulant lacks important nutrients. nutrition(栄養)、nutritious(栄養のある)とセットで。nurse(育てる)と同語源。
  • germinateC1
    動詞発芽するThe seeds germinated in the simulant. germ(芽・胚)から。比喩で「(考えが)芽生える」の意味も。germ には「病原菌」の意味もある。
  • harvestB2
    動詞・名詞収穫する/収穫They harvested radishes grown in Mars soil simulant. a good harvest「豊作」。harvest festival「収穫祭」。
  • alkalineC1
    形容詞アルカリ性のThe simulant was too alkaline for plants. 反対は acidic(酸性の)。名詞 alkali。土の pH は作物の育ちを大きく左右する。
  • toxicB2
    形容詞有毒なPerchlorate is toxic to plants and people. 名詞 toxin(毒素)。toxic to ~「~にとって有毒な」。比喩で toxic relationship「有害な関係」。
火星の土で野菜は育つ? オランダの研究では、火星の土をまねた模擬土でトマトやラディッシュが育ち、種までとれた。ところが別の研究で、本物の火星の土に含まれる「過塩素酸塩」を加えると、植物はまったく育たなかったらしい。

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出典・参考文献(5件)タップで表示
  1. Wamelink et al. (2014) Can Plants Grow on Mars and the Moon: A Growth Experiment on Mars and Moon Soil Simulants, PLOS ONEdoi.org
  2. Wamelink et al. (2019) Crop growth and viability of seeds on Mars and Moon soil simulants, Open Agriculturedoi.org
  3. Eichler et al. (2021) Challenging the agricultural viability of martian regolith simulants, Icarusdoi.org
  4. Hecht et al. (2009) Detection of Perchlorate and the Soluble Chemistry of Martian Soil at the Phoenix Lander Site, Sciencedoi.org
  5. Paul et al. (2022) Plants grown in Apollo lunar regolith present stress-associated transcriptomes that inform prospects for lunar exploration, Communications Biologydoi.org