科学者が暗闇の中で植物を育てる方法を発見

の研究者らは、将来の作物生産に大きな影響を与える可能性のある新しい人工光合成方法を使用して、完全な暗闇の中で植物を育てる方法を発見した。

Nature Food誌に最近掲載された研究では、カリフォルニア大学リバーサイド大学とデラウェア大学の科学者らが、二酸化炭素、水、太陽光を利用してエネルギーとバイオマスを生成する、生物学的な光合成方法を完全に改変したプロセスを開発した。植物の中で。

代わりに、二酸化炭素、水、電気を使用して、酢の主成分である酢酸塩が生成されました。その後、実験用植物はこのアセテートを使用して成長し、電気はソーラーパネルによって生成され、依然として太陽エネルギーを利用していました。

「私たちのアプローチにより、生物学的な光合成によって通常課せられる限界を打ち破ることができる新しい食料生産方法を特定しようとしました」と共著者であるカリフォルニア大学リバーサイド校の化学および環境工学助教授ロバート・ジンカーソン氏は述べた。

光合成は地球上で最も重要な生物学的プロセスの 1 つであり、植物が成長し機能するための再生可能なエネルギー源を提供するために何百万年もかけて進化してきました。地球規模の光合成により、毎年1,000 億トンから 1,150 億トンの炭素がバイオマスに変換され、平均130 テラワットのエネルギーが得られると推定されています。

しかし、このプロセスは実際には非常に非効率であり、太陽光からのエネルギーのうち工場に送られるのはわずか約 1% です。研究者らは、この点では、有機・無機ハイブリッド人工光合成法の方がはるかに優れていると述べている。実際、場合によっては太陽光を食物に変換する効率が最大18倍になるという。

この技術が将来の食糧生産に使用できるかどうかを判断するために、エネルギーとして酢酸塩培地のみを使用して、いくつかの一般的な作物植物を暗闇の中で栽培しました。ササゲ、トマト、タバコ、米、キャノーラ、エンドウ豆の種はすべて、この環境で効果的に生育することができました。

このプロセスは、緑藻、酵母、キノコなどの他の種類の生物の増殖にも役立つことがわかっています。

研究者らが開発した新しい方法は、農業を太陽光への依存から解放することで、作物の栽培方法に革命をもたらす可能性があります。

研究者らによれば、環境が管理され、資源の集中的利用にあまり依存しない、現在農業に適していない地域でも植物が生育できるため、干ばつ、洪水、気候変動が食糧生産に与える脅威は少なくなるだろうという。そしてこれは、宇宙、さらには火星でさえも食料を栽培できる可能性への扉を開きます。

「ある日、火星の暗闇で巨大な船がトマトの苗を育てているところを想像してみてください。将来の火星人にとって、それはどれだけ楽になるでしょうか?」共著者でカリフォルニア大学リバーサイド校の植物形質転換研究センター所長、マーサ・オロスコ＝カルデナス氏はこう語る。