Вчені вперше виростили рослини в місячному бруді.  Це не пішло чудово

Вчені вперше виростили рослини в місячному бруді. Це не пішло чудово


Коли програма «Артеміда» повертає людей на Місяць через (сподіваюся) через кілька років, є значні логістики, які потребують вирішення, щоб зберегти життя таких тендітних істот у такому ворожому середовищі.

Не останнє питання стосується харчування. Космічні агентства, залучені до Міжнародної космічної станції, наразі мають великий досвід у забезпеченні попередньо упакованими продуктами харчування, але доступ до свіжої їжі має переваги, включаючи як фізичне, так і психічне здоров’я.

Якби місячний ґрунт виявився зручним середовищем для вирощування свіжих культур, це було б дивовижно. Тож команда вчених використала кілька дорогоцінних грамів справжніх місячних зразків, зібраних під час місій «Аполлон», щоб спробувати виростити рослини, зокрема, крес-салат або Arabidopsis thaliana.

“Для майбутніх триваліших космічних місій ми можемо використовувати Місяць як центр або стартову площадку. Має сенс використовувати вже наявний ґрунт для вирощування рослин”, – говорить вчений-садівник Роб Ферл з Університету Флориди.

«Отже, що станеться, коли ви вирощуєте рослини на місячному ґрунті, щось, що повністю виходить за межі еволюційного досвіду рослин? Що б робили рослини в місячній теплиці? Чи могли б ми мати місячних фермерів?»

Ну, спойлер: Місячний бруд, також відомий як місячний реголіт, не дуже підходить для вирощування рослин. Але це дослідження — лише перший крок до того, щоб одного дня вирощувати рослини на Місяці в захоплюючому науково-фантастичному майбутньому.

Нинішня кількість місячних зразків матеріалу тут, на Землі, є досить невеликою, а тому є цінною та високоцінною.

Ферл і його колеги, вчений-садівник з Університету Флориди Анна-Ліза Пол і геолог Стівен Елардо, отримали позику лише на 12 грамів дорогоцінного матеріалу після трьох заявок, поданих протягом 11 років.

Це вимагало дуже маленького, дуже щільного експерименту – міні-саду арабідопсис. Вони обережно розділили свої зразки для розподілу між 12 горщиками розміром з наперсток, до кожного з яких додали живильний розчин і кілька насіння.

Контрольні групи насіння також були висаджені в наземний ґрунт із екстремальних умов та симулятори ґрунту (наземний матеріал, що використовується для моделювання властивостей позаземних ґрунтів).

Для експерименту команда використовувала імітатор ґрунту Марса та місячний симулятор під назвою JSC-1A. Це важливо, оскільки попередні експерименти показали, що рослини можуть добре рости в обох типах симулянтів, але незначні відмінності можуть означати, що справжня справа – інша історія.

(Пол та ін., Комунікаційна біологія, 2022)

Вгорі: рослини, що ростуть у трьох наборах місячного ґрунту та ґрунтового симулятора.

Здається, це насправді так. На подив дослідників, майже всі насіння, висаджені в місячні зразки, проросли, але тут все змінилося. Замість того, щоб весело рости, сіянці здавалися меншими, зростаючими повільніше і набагато більшими за розміром, ніж рослини, вирощені в місячному симуляторі.

Коли команда потім витягла рослини для проведення генетичного аналізу, вони з’ясували, чому.

«На генетичному рівні рослини вилучали інструменти, які зазвичай використовувалися для боротьби зі стресовими факторами, такими як сіль і метали або окислювальний стрес, тому ми можемо зробити висновок, що рослини сприймають середовище місячного ґрунту як стресове», – говорить Пол.

«Зрештою, ми хотіли б використовувати дані експресії генів, щоб допомогти вирішити, як ми можемо покращити реакцію на стрес до рівня, коли рослини, особливо сільськогосподарські культури, можуть рости на місячному ґрунті з дуже незначним впливом на їхнє здоров’я».

Місячні зразки, які використовували дослідники, були зібрані місіями Apollo 11, 12 і 17 з трьох різних місць на Місяці, на різних шарах глибини від поверхні.

Цікаво, що це вплинуло на те, наскільки добре рослини реагували на ґрунт. Ті, які були посаджені в ґрунт, найближче до поверхні, з Аполлона-11, виявилися гіршими; одна рослина навіть загинула. Це шар місячного реголіту, найбільш схильний до впливу космічних променів і сонячного вітру, який його пошкоджує.

Навпаки, насіння, посаджене в менш відкритий грунт, показало себе помітно краще, хоча результати все ще були не такими хорошими, як рослини, вирощені в земному вулканічному попелі. Ця інформація може допомогти вченим зрозуміти, як краще вирощувати рослини на Місяці, а також розробити способи зробити місячний ґрунт більш гостинним для рослин.

Але ми ще не зовсім там. Перш ніж ми зможемо розглянути можливість використання місячного бруду для вирощування сільськогосподарських культур, необхідно провести подальші дослідження щодо характеристики та оптимізації місячного ґрунту для росту рослин. Але тепер вчені, принаймні, мають більш чітке розуміння того, з чим вони працюють і якими мають бути наступні кроки.

«Ми хотіли провести цей експеримент, тому що роками ми задавали це питання: чи будуть рослини рости на місячному ґрунті», – сказав Ферл. «Відповідь, виявляється, так».

Дослідження опубліковано в Біологія комунікацій.

.



Source link

Залишити коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.