星球—大陆系生态立方农场和生态立方城市建设（十六期）

Lv.20 DNA

8周年🎂

火星人类栖息的第二家园与火星生态绿化培养五阶段体系
女娲星球环境创造室
讲解：夏紫薇
火星人工智能机械绿化工程
火星地表的环境温度升高以后，干冰和冻土融化，二氧化碳释放出来，含量可达90度巴，约为地球大气压的9%，但火星的总体状态没有发生显著变化，仍然是一个红色星球。
接下来要进行更关键的工作﹣﹣人工智能机械绿化工程，女娲星球环境地球化计划的研究者认为这是300年工程，可分五个阶段：
1．微生物阶段（0~100年）
30多亿年前的地球，既没有生命，也没有氧气，只有氮气和二氧化碳，除了海洋，就是光秃秃的岩石，是光合作用改造了地球，把二氧化碳变成了氧气。
早期地球为什么会发生光合作用？因为出现了一种最简单、最原始的单细胞生物一蓝藻和光合细菌。
研究者设想，把地球蓝藻和光合细菌移植到火星上，可以大大推动火星的演变进程。在温暖的高浓度二氧化碳环境下，藍藻会快速生长。据估计，100年内火星上可产生约3毫巴的氧气和300毫巴的氮气，二氧化碳水平仍保持在90毫巴。
藻类和光合细菌生产了大约一半我们吸入的氧气，藻类的代谢还会生成二甲基硫，这种气体释放到空气中，水汽围绕它们开始凝结，就形成了云。微生物还会吸收和释放出大量二氧化碳，这些二氧化碳通过捕获大气中的热量来调节大气温度，例如一些微生物的代谢废物是二氧化碳，当它们大量排放到大气中，就会使地球变暖。相反，藻类和光合细菌在生长的过程中又会吸收二氧化碳，使大气变冷。
世界上之所以有这么多氧气，是和基因通过病毒的传递有关。海洋聚球藻是一种在海洋中含量非常丰富的细菌，它们包揽了全球约1/4的光合作用。科学家仔细分析了海洋聚球藻样本中的DNA，从中发现了捕捉光子的蛋白编码基因，而这种蛋白基因正来自病毒。科学家甚至也在海里找到了携带光合作用基因的自由漂浮病毒，这些病毒正在等待遇到新的宿主。粗略估算，地球上10%的光合作用都是病毒基因开展的。也就是说，你每呼吸十次，就有一口氧气是海洋病毒惠予的。
自然界的生命健康平衡卫士“噬菌体”
噬菌体是一种病毒，在自然界中不能独立的生活以及繁衍，所以噬菌体病毒需要找一个宿主生存。地球上绝大多数病毒的宿主是生物，但是噬菌体是个例外，它们的宿主是细菌，所以噬菌体对于我们来说就是一个好医生。噬菌体其实是这类病毒的统称，在噬菌体家族中，存在着许多种类的噬菌体，而每一种噬菌体只能对应一种细菌，有时也能对应这种细菌的近亲。噬菌体无处不在，你的手机上，你的手上以及身体里，可能就生活着上亿只噬菌体，而你浑然不觉。噬菌体维系着动物身体内部的细菌数量平衡，还能维持火星生态系统的平衡。
地球海洋噬菌体的强大在于它们的传染性。在短短1秒钟之内，它们能对海洋微生物细菌发起10万亿次进攻；每一天，它们能杀死中15%～40%的细菌，而宿主细菌的死亡就意味着更多噬菌体被释放出来。除了侵染细菌的噬菌体之外，浮游噬菌体还包括侵染原核藻类的噬藻体和侵染真核藻类的真核藻类噬菌体等。
噬菌体病毒会帮助人类。例如霍乱，它由一种经水传播的弧菌所致，这种细菌也是不少种噬菌体的宿主。当霍乱弧菌爆发并导致霍乱流行时，噬菌体也跟着大肆繁殖。越来越快地杀死霍乱弧菌，直到超过了微生物繁殖的速度，细菌阵营就溃败下来，霍乱的流行也因此平息。制止霍乱爆发对于海洋病毒来说只是雕虫小技，你也许想不到，我们每天呼吸的氧气也会与海洋噬菌体病毒有关。
2．苔藓植物阶段（100~200年）
从地球移植大量苔藓和青苔到火星，它们将使大气层中的氧气增加到20毫巴以上，氮气将稳定维持在300毫巴，二氧化碳含量开始减少。
随着苔类植物的大量生长和繁殖，对火星表面起到水土保持作用。此阶段火星表面水不断增加，峡谷变成河流，陨石坑成为湖泊，它们和绿色植物相互交织，火星开始显现出盎然的生机。
此时，火星地球化实现了第一个跨越：从红火星到褐火星。
3．开花植物阶段（200~300年）
当火星大气层中氧气含量超过20毫巴时，开花植物就能生存下来。随着开花植物大量繁殖，火星上可以看到五颜六色的鲜花。火星不仅绿了，还美了。
大气中氧气含量逐渐增至约60毫巴。一个火星年（669个火星日）
日平均温度高于10摄氏度的天数约为60个火星日。
4．北方植物阶段（200~300年）
当大气层中的氧气増加到80毫巴以上，针叶树，如松树和云杉等都能够存活了，一个火星年中，平均温度超过10摄氏度的天数将达到100~200个火星日。至此，火星地球化实现了第二个跨越：从褐火星到绿火星。
5．温暖的生态系统（300年以后）
一个火星年中，会有220~460个火星日平均温度超过10摄氏度；温带森林年降雨量将达到135~365毫米：大气层中氧气含量将超过120毫巴，氮气稳定在300毫巴，二氧化碳低于10毫巴。
一个适宜人类居住的绿色星球就此诞生。