被带上空间站的拟南芥是何方神圣?为什么把它带上太空?


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被带上空间站的拟南芥是何方神圣?为什么把它带上太空?


如果你经常关注我国载人航天的相关消息 , 很可能听说过拟南芥这种植物 , 因为在每次太空任务携带的科研材料里 , 都有它的身影 。

比如11月29日跟随神舟十五号飞船奔赴太空的拟南芥 , 被航天员安装在问天实验舱生命生态实验柜的通用生物培养箱之后 , 没多久就长出了嫩芽 。
在早些时候 , 神舟十四号航天员在10月12号的“天宫课堂”中 , 介绍了植物在太空环境下的生长状况 , 其中就包括水稻和拟南芥 。
而在更早的时候 , 2016年我国发射的“天宫二号”空间实验室开展的高等植物培养试验 , 航天员在太空主要种植的植物还是水稻和拟南芥 。

那么拟南芥究竟是何方神圣?为什么进行太空实验时都会带上它?我们一起来了解一下这种神奇的植物 。
1、拟南芥是究竟是何方神圣?
拟南芥又名鼠耳芥、阿拉伯芥、阿拉伯草 , 属于十字花科下的植物 , 全球除少量地区外均广泛分布 。
它最大的特点就是只有10条染色体 , 而且每条染色体都非常短小 , 每个染色体上携带的信息非常少 。
我们生活中常见的植物染色体数量都要比拟南芥的染色体数量多 , 比如胡萝卜的染色体数量是20条 , 白菜的染色体数量是20天 , 而韭菜的染色体数量有32条之多 。
拟南芥的染色体数量虽然少 , 但它依然能发芽 , 能开花 , 也能正常地结出种子 , 从一株植物的角度来看 , 拟南芥似乎什么都不缺 。
不仅如此 , 拟南芥还是一种严格自花授粉的植物 , 它们身上的特征 , 全部都是基因突变不断积累的结果 。 由于不需要与其他植株交换基因 , 亲代的遗传特征可以分毫不差地遗传给子代 。

也就是说拟南芥很可能是染色体数量最少的植物之一 , 这种特性有什么意义呢?
【被带上空间站的拟南芥是何方神圣?为什么把它带上太空?】这意味着拟南芥很可能拥有一个所有植物都必须拥有的最小的基因集合 , 在拟南芥身上观察到的实验现象 , 大概率也能在其他植物身上观察到 。
那么拟南芥可以用作一种模式生物 , 相当于植物界的“小白鼠” , 专门用来进行各种植物类实验 , 它就是为科学研究而创造的物种 。
相信大家对果蝇并不陌生 , 这是昆虫界专门用来做实验的动物 , 而拟南芥也可以代表所有被子植物进行植物学实验 , 这就是为什么拟南芥会被带到太空进行植物学实验的原因 。

当然了 , 拟南芥作为模式生物 , 它具备了其他模式生物几乎所有的特点 , 我们拿果蝇来对比一下:
首先 , 果蝇是一种典型的昆虫 , 可以用它代表其他昆虫进行实验 。 而拟南芥也可以代表所有的被子植物进行植物学实验 。
其次 , 果蝇很常见 , 在烂水果堆里就可以很轻易找到 。 找到拟南芥更容易 , 你可以在各种地方找到它们 , 而且 , 拟南芥不会像果蝇一样乱飞 。
果蝇繁殖很快 , 10天左右 , 果蝇就能繁殖一代 。 拟南芥也一样 , 它们不到两个月就能结出种子 , 很少有其他植物可以做到这一点 。

果蝇的繁殖能力特别强 , 一只雌性果蝇一次就可以产下400枚卵 。 而拟南芥也可以产生成千上万粒的种子 。 最重要的是 , 自花授粉的特性 , 让拟南芥所有的种子都会表达出相同的性状 。
类似果蝇这种生物 , 被称为模式生物 。 正是由于它们的存在 , 生物学实验变得更加简单而且容易重现 , 它们帮助人类揭示了生命最普遍的一些规律 。
每一类生命 , 都有自己的模式生物 , 除了代表昆虫的果蝇 , 还有代表哺乳动物的小鼠 , 代表鱼类的斑马鱼 , 代表细菌的大肠杆菌 , 代表真菌的啤酒酵母 , 代表病毒的噬菌体 。

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