Oamenii de știință au cultivat plante în sol de pe Lună, o premieră în istoria umanității și o piatră de hotar în explorarea lunară și a spațiului.
Într-o nouă lucrare publicată în revista Communications Biology, cercetătorii de la Universitatea din Florida au arătat că plantele pot încolți și crește cu succes în solul lunar. Studiul lor a investigat, de asemenea, modul în care plantele răspund biologic la solul Lunii, cunoscut și sub numele de regolit lunar, care este radical diferit de solul găsit pe Pământ.
Această lucrare este un prim pas către creșterea unei zile de plante pentru hrană și oxigen pe Lună sau în timpul misiunilor spațiale. Mai imediat, această cercetare vine în timp ce Programul Artemis plănuiește să returneze oamenii pe Lună.
„Artemis va necesita o mai bună înțelegere a modului de cultivare a plantelor în spațiu”, a spus Rob Ferl, unul dintre autorii studiului și profesor distins de științe horticole la Institutul UF de Științe Alimentare și Agricole (UF/IFAS).
Chiar și în primele zile ale explorării lunare, plantele au jucat un rol important, a spus Anna-Lisa Paul, de asemenea unul dintre autorii studiului și profesor de cercetare în științe horticole în UF/IFAS.
„Plantele au ajutat la stabilirea faptului că mostrele de sol aduse de pe Lună nu găzduiau agenți patogeni sau alte componente necunoscute care ar dăuna vieții terestre, dar acele plante au fost doar împroșcate cu regolitul lunar și nu au fost niciodată cultivate în el”, a spus Paul.
Paul și Ferl sunt experți recunoscuți internațional în studiul plantelor în spațiu. Prin intermediul UF Space Plants Lab, au trimis experimente pe navete spațiale, către Stația Spațială Internațională și pe zboruri suborbitale.
„Pentru misiuni spațiale viitoare, mai lungi, putem folosi Luna ca hub sau rampă de lansare. Este logic să dorim să folosim solul care este deja acolo pentru a crește plante”, a spus Ferl. "Așadar, ce se întâmplă când crești plante în sol lunar, ceva care este total în afara experienței evolutive a unei plante? Ce ar face plantele într-o seră lunară? Am putea avea fermieri lunari?"
Pentru a începe să răspundă la aceste întrebări, Ferl și Paul au conceput un experiment înșelător de simplu: plantați semințe în solul lunar, adăugați apă, nutrienți și lumină și înregistrați rezultatele.
Complicația: oamenii de știință au avut doar 12 grame -- doar câteva lingurițe -- de sol lunar cu care să facă acest experiment. Împrumutat de la NASA, acest sol a fost colectat în timpul misiunilor Apollo 11, 12 și 17 pe Lună. Paul și Ferl au aplicat de trei ori pe parcursul a 11 ani pentru o șansă de a lucra cu regolitul lunar.
Cantitatea mică de sol, ca să nu mai vorbim de semnificația sa istorică și științifică incalculabilă, a însemnat că Paul și Ferl au trebuit să proiecteze un experiment la scară mică, atent coregrafiat. Pentru a-și crește grădina lunară minusculă, cercetătorii au folosit puțuri de mărimea unui degetar în plăci de plastic folosite în mod normal pentru cultivarea celulelor. Fiecare fântână funcționa ca o oală. Odată ce au umplut fiecare „ghiveci” cu aproximativ un gram de pământ lunar, oamenii de știință au umezit solul cu o soluție nutritivă și au adăugat câteva semințe din planta Arabidopsis.
Arabidopsis este utilizat pe scară largă în știința plantelor, deoarece codul său genetic a fost complet mapat. Creșterea Arabidopsis în solul lunar a permis cercetătorilor să cunoască mai mult modul în care solul a afectat plantele, până la nivelul expresiei genelor.
Ca puncte de comparație, cercetătorii au plantat și Arabidopsis în JSC-1A, o substanță terestră care imită solul lunar real, precum și soluri marțiane simulate și soluri terestre din medii extreme. Plantele crescute în aceste soluri non-lunare au fost grupul de control al experimentului.
Înainte de experiment, cercetătorii nu erau siguri dacă semințele plantate în solurile lunare vor încolți. Dar aproape toți au făcut-o.
"Am fost uimiți. Nu am prezis asta", a spus Paul. „Asta ne-a spus că solurile lunare nu au întrerupt hormonii și semnalele implicate în germinarea plantelor”.
Cu toate acestea, pe măsură ce timpul a trecut, cercetătorii au observat diferențe între plantele cultivate în solul lunar și grupul de control. De exemplu, unele dintre plantele cultivate în solurile lunare au fost mai mici, au crescut mai încet sau au avut dimensiuni mai variate decât omologii lor.
Acestea au fost toate semne fizice că plantele lucrează pentru a face față structurii chimice și structurale a solului Lunii, a explicat Paul. Acest lucru a fost confirmat în continuare atunci când cercetătorii au analizat modelele de expresie genetică ale plantelor.
„La nivel genetic, plantele scoteau instrumentele folosite în mod obișnuit pentru a face față factorilor de stres, cum ar fi sarea și metalele sau stresul oxidativ, astfel încât să putem deduce că plantele percep mediul solului lunar ca fiind stresant”, a spus Paul. „În cele din urmă, am dori să folosim datele despre expresia genelor pentru a ajuta la abordarea modului în care putem ameliora răspunsurile la stres la nivelul în care plantele -- în special culturile -- sunt capabile să crească în solul lunar, cu un impact foarte mic asupra sănătății lor.
Modul în care plantele răspund la solul lunar poate fi legat de locul în care a fost colectat solul, au spus Ferl și Paul, care au colaborat la studiu cu Stephen Elardo.
Sursa povestirii:
Materiale furnizate de Universitatea din Florida. Original scris de Samantha Murray. Notă: conținutul poate fi editat pentru stil și lungime.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu