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
模擬土では肥料などを加えて育った例があるが、本物の火星の土には植物に有害な過塩素酸塩がある。
- 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
- ★★★☆☆
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。
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。

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
Can we grow vegetables in Martian soil? Scientists in the Netherlands used fake Mars soil made on Earth. When they added old plant material, crops like tomatoes and radishes grew, and people could eat them.
But real Mars soil has a salt called perchlorate, and it is bad for plants. In another test, plants did not grow when this salt was added. So the answer is "maybe."
67 words ・ CEFR A2
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火星の土で野菜を育てることはできるのでしょうか。オランダの科学者たちは、地球でつくったにせものの火星の土を使いました。古い植物の材料を加えると、トマトやラディッシュなどの作物が育ち、食べることができました。
しかし本物の火星の土には過塩素酸塩という塩が含まれていて、それは植物に悪いのです。別の実験では、この塩を加えると植物は育ちませんでした。だから答えは「たぶん」なのです。
4択リーディングクイズ
Q1. What is the passage mainly about?
第1文の問い Can we grow vegetables in Martian soil? が全体のテーマなので A。
Q2. What happened when perchlorate was added?
plants did not grow when this salt was added とあるので C。
Q3. In this passage, "fake" Mars soil is soil that ...
made on Earth(地球でつくった)とあり、本物ではなく火星の土に似せたもの。B が正解。
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
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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?
模擬土では作物が育ったが、However 以降で本物の土の過塩素酸塩が大きな問題だと述べているので D。
Q2. Why do scientists use simulants?
第1文 No soil from Mars has been brought back to Earth yet, so ... とあるので A。
Q3. What can we infer about the earlier simulant experiments?
ほとんどの模擬土には過塩素酸塩が入っておらず、加えると育たなかったことから、以前の結果は楽観的すぎた可能性があると推測できるので C。
Because no Martian soil has yet been returned to Earth, studies of farming on Mars rely on simulants, materials engineered to resemble Martian regolith. Early results were encouraging. In 2014, researchers at Wageningen University grew 14 plant species for 50 days in NASA-developed Mars and Moon simulants without fertilizer, and several, including cress and field mustard, flowered in the Mars simulant.
A follow-up study published in 2019 added organic matter to mimic recycled crop waste; nine of ten crops yielded edible parts, and seeds from radish, rye and cress germinated. However, these simulants omit a key ingredient. In 2008, NASA's Phoenix lander detected perchlorate, a salt toxic to plants and people, in soil near Mars's north pole.
In 2021, a team at the Florida Institute of Technology found that three simulants could not support plant growth without added nutrients, and that adding calcium perchlorate at Martian concentrations prevented growth in all of them, even with nutrients. They concluded that growing food in Martian soil is at a much earlier stage than previously thought. Realistic Martian agriculture may therefore require treating the soil before use.
184 words ・ CEFR B2
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火星の土はまだ地球に持ち帰られていないため、火星での農業の研究は、火星のレゴリスに似せてつくられた模擬土に頼っています。初期の結果は期待のもてるものでした。2014年、ワーゲニンゲン大学の研究者たちは、NASAが開発した火星と月の模擬土で、肥料を使わずに14種類の植物を50日間育て、クレスやアブラナの仲間など、いくつかの植物は火星の模擬土で花を咲かせました。
2019年に発表された続きの研究では、作物の残りかすを再利用する状況をまねて有機物を加えたところ、10種類の作物のうち9種類で食べられる部分がとれ、ラディッシュ、ライ麦、クレスの種は発芽しました。しかし、こうした模擬土には重要な成分が欠けています。2008年、NASAの着陸機フェニックスは、火星の北極付近の土から、植物にも人にも有害な塩である過塩素酸塩を検出しました。
2021年、フロリダ工科大学のチームは、3種類の模擬土はどれも栄養を加えなければ植物を育てられず、さらに火星と同じ濃さの過塩素酸カルシウムを加えると、栄養を足してもすべての模擬土で植物が育たなかったことを見いだしました。彼らは、火星の土で食料をつくる技術は、これまで考えられていたよりずっと初期の段階にあると結論づけました。したがって、現実的な火星農業には、使う前に土を処理することが必要になるかもしれません。
4択リーディングクイズ
Q1. Which best summarizes the passage?
前半で Early results were encouraging、後半で However 以降に過塩素酸塩の問題を挙げ「ずっと初期の段階」とまとめているので B。
Q2. What did the 2021 study find?
adding calcium perchlorate at Martian concentrations prevented growth in all of them, even with nutrients とあるので D。
Q3. Why does the author say the simulants "omit a key ingredient"?
直後にフェニックスが本物の土で過塩素酸塩を検出したと続き、模擬土にはそれが欠けていることを指しているので A。
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」。
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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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- Wamelink et al. (2014) Can Plants Grow on Mars and the Moon: A Growth Experiment on Mars and Moon Soil Simulants, PLOS ONEdoi.org
- Wamelink et al. (2019) Crop growth and viability of seeds on Mars and Moon soil simulants, Open Agriculturedoi.org
- Eichler et al. (2021) Challenging the agricultural viability of martian regolith simulants, Icarusdoi.org
- Hecht et al. (2009) Detection of Perchlorate and the Soluble Chemistry of Martian Soil at the Phoenix Lander Site, Sciencedoi.org
- Paul et al. (2022) Plants grown in Apollo lunar regolith present stress-associated transcriptomes that inform prospects for lunar exploration, Communications Biologydoi.org
※本記事は上記の研究・公開資料をもとに、原田英語が独自の言葉で解説したものです。引用は著作権法第32条の範囲で行い、出典を明記しています。画像はすべてオリジナルのイメージです。研究結果には限界や個人差があります。誤りのご指摘は原田英語のお問い合わせフォームから。











