Was ist der niedrigste Druck, bei dem Pflanzen überleben können?

Ich mag deine Frage!

Der niedrige Oberflächendruck auf dem Mars (durchschnittlich 600 Pa oder etwa 1/170 des Erddrucks auf Meereshöhe) ist nur eine Schwierigkeit, mit der ein Organismus zu kämpfen hätte. Darüber hinaus liegen die mittleren Oberflächentemperaturen bei ~210 K (- 63 °C), der UV-Fluss an der Oberfläche ist extrem hoch (keine Ozonschicht) und eine mit der Atacama-Wüste vergleichbare Trockenheit. Auf der positiven Seite könnte eine Atmosphäre mit 95 % CO ₂ die Photosynthese fördern.

Daher ist es äußerst unwahrscheinlich, dass höhere Pflanzen auf dem Mars gedeihen. Rein in Bezug auf den Druck deuten Experimente darauf hin , dass bei 1/10 des atmosphärischen Drucks der Erde die Transpiration der Gefäßpflanzen signifikant zunimmt. So sehr, dass sie eine Dürrereaktion eingehen, die oft zum Absterben der Pflanzen führt.

Flechten können jedoch eine andere Sache sein. Diese sind oft an Umgebungen mit geringem Niederschlag/Druck wie Hochgebirge angepasst. In der Tat geht dieser Artikel genau auf Ihre Frage ein (leider ist es kein Open Access). Die Autoren gehen davon aus, dass die Flechte Xanthoria elegans keinen Vitalitätsverlust erfährt , nachdem sie 22 Tage lang marsähnlichen Bedingungen im Labor ausgesetzt war (niedriger Druck, niedrige Temperatur usw.)!

Nachdem ich diesen Artikel überflogen habe, bin ich ehrlich gesagt erstaunt (und leicht zweifelhaft) über das Ergebnis. Es sollte jedoch beachtet werden, dass sie das Experiment nur 22 Tage lang durchgeführt, keine ionisierende Strahlung angewendet (um den hohen UV-Fluss zu simulieren) und den genauen Stoffwechselzustand der Flechte kaum erwähnt haben. Wenn es in Kryptobiose (Stillstand von Stoffwechselprozessen) eingetreten ist, dann kann es nicht gerade als gedeihend angesehen werden.

• de Vera et al., 2010, Astrobiology , 10, 2, Überlebenspotential und photosynthetische Aktivität von Flechten unter marsähnlichen Bedingungen: Eine Laborstudie

Kurze Antwort: etwa 0,47 atm

Die höchsten Pflanzen der Welt wachsen 6 km über dem Meeresspiegel

Wenn man diesem Luftdruckrechner glauben darf, dass er 0,47 atm betragen sollte, scheint für Pflanzen "der niedrigste Druck, bei dem Pflanzen überleben können, etwa 0,47 atm" zu sein, Ihre Antwort zu sein.

Der Luftdruck auf dem Mars beträgt 0,00628 atm, also nein, Pflanzen können auf dem Mars nicht überleben, wenn sie könnten, würden wir sie sicherlich weit über 6 km auf Bergen auf der Erde finden .

Wie auch immer

Es scheint, dass einige der härtesten Lebewesen der Erde auf dem Mars überleben könnten .

Das Leben in diesem Artikel, das die Umgebung in der Kammer (die den atmosphärischen Druck des Mars einschloss) (nicht nur) überlebte (sondern darin gedieh), wo Flechten und Cyanobakterien .

Beides sind jedoch keine Pflanzen.

Cyanobakterien sind Bakterien.

Flechten sind ein zusammengesetzter Organismus, der einen Pilz und Algen oder Cyanobakterien enthält.

Algen sind Pflanzen, aber es handelt sich um eine Flechte, nicht um eine eigenständige Pflanze. Aus dem Artikel geht nicht hervor, dass eine dieser Flechten eher Algen als solche mit Cyanobakterien waren.

Aber (abgesehen von dieser Pedanterie) scheint die Antwort auf Ihre zweite Frage ja zu sein.

Eine Flechte kann unter Marsdruck wachsen.

Es gibt also Beispiele für Leben, die eindeutig niedrigere Drücke als 0,47 atm überleben können.

Aber echte Pflanzen scheinen nicht darunter zu sein.

Nein, der niedrigste Druck, bei dem Pflanzen überleben können, liegt nicht bei etwa 0,47 atm.

Bei Weidelgras beträgt sie 0,07 atm oder weniger. Und es ist der Gesamtdruck. Kein Partialdruck eines der konstituierenden Gase.

Siehe diesen Artikel: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19860010460.pdf

... fast 8 Jahre später..

Ein neuerer Versuch mit einer Zeitspanne von 1,5 Jahren an einer anderen Flechtenart deutet darauf hin

.. ein geringes Resistenzpotential der Flechte Buellia frigida gegenüber Low Earth Orbit und Mars analogen Bedingungen, die das Überlebenspotential und die Resistenz des symbiotischen Organismus beeinflussen

aufgrund eines DNA-Schadens.

Quelle : „ DNA-Schaden der Flechte Buellia frigida nach 1,5 Jahren im Weltraum unter Verwendung der Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD)-Technik “ Backhaus et al., 2019 Planetary and Space Science

Die Antwort lautet also möglicherweise "nein", bis wir einige Marsflechten finden.