在北冰洋深处，一些植物已经适应了在几乎接近黑暗的情况下进行光合作用

在北冰洋表面以下 160 英尺处发现的能够进行光合作用的植物为未来提供了诱人的前景。

当您通过我们网站上的链接购买时，我们可能会赚取联属佣金。这是它的工作原理。

根据发表在《自然通讯》上的一项关于名为微藻的微小水基生物体的新研究，植物可以在比以前想象的少得多的光照下生长。德国领导的研究小组将光传感器放入北极水中 164 英尺（50 米）的深度，以测试植物生命不复存在之前光照水平必须达到多低，并取得了令人难以置信的结果。

他们发现，植物确实能够在很少的光下进行光合作用（叶子将阳光转化为能量的过程）。微藻不仅在有记录以来的最低光照水平（仅 0.04 微摩尔光子 m⁻²/s⁻1）下执行此过程，而且这与计算机模拟预测的相去不远。是任何情况下可能的最低光（0.01 微摩尔光子 m⁻²/s⁻1）。

结合上下文来看，欧洲晴天的室外典型光照条件为 1,500-2,000 微摩尔光子 m⁻²/s⁻1，这是北极微藻所需光量的 37,000-50,000 倍以上。这是一个惊人的发现，一些植物能够适应在如此少的光照下生存。

这一发现为植物科学领域提供了几种令人兴奋的可能性：

1. 延长生长季节

世界上许多地区接收的阳光太少，因为它们远离赤道并且经历漫长的冬季，或者持续被云层覆盖。例如，英国就受到云层覆盖的影响：到 2024 年，英国即将迎来自 1900 年代以来总光照时间最差的时期之一（只有 1930 年代和 1990 年代初更糟）。

既然我们知道光合作用所需的光线有多么少，科学家们可以通过向这些北极微藻学习，开发出需要更少光线才能在这些地方茁壮成长的作物。通过释放其遗传潜力，许多作物可以通过使用植物育种或生物技术方法进行相应的改变而受益。

特别是，这可能有助于在短暂的生长季节中获得更多收益并增加粮食产量。即使在像英国这样相对偏南的地方，培育能够在较少光照下进行光合作用的植物也有可能提高作物产量。

相关：近乎坚不可摧的苔藓可以在伽马射线和液氮中生存

2. 可持续农业

在室内种植植物可能还有其他好处，例如在温室、塑料大棚或垂直农场（农作物在垂直堆叠的层中生长，例如架子上的架子）。这些系统有时依赖于人工照明，这既耗能又昂贵。

如果农作物能够在较低的光照强度下进行光合作用——而不影响产量、味道或气味等，那么人工照明的能源需求就可以减少。这将降低成本，让客户受益，同时也有助于减少碳排放。

3.太空农业

也许这项研究最令人兴奋的前景之一是它可能使在太空种植植物变得更加容易。前往月球、火星或最终更远的太空任务的主要挑战之一是如何为那些试图在这些世界中生活任意时间的人提供食物。阳光可能是有限的，因此我们需要高效的方法来生产不消耗太多能源的食物。

光合作用可以在如此低的光照条件下发生的发现表明，农作物可以在其他世界或宇宙飞船上种植，使用比以前想象的更少的能量来产生光。与有利于太空条件的作物相结合——菠菜、生菜和土豆都是以前在太空种植的作物——这可能是长期任务向前迈出的关键一步。

简而言之，这一发现对于未来来说是一个有希望的突破。对于那些在学校参加光合作用课程并可能觉得乏味的人来说，这些新的可能性将其转移到了另一个星系。

这篇编辑过的文章是在知识共享许可下从The Conversation重新发布的。阅读原始文章。