fbpx
НаукаНаука и технологии

За пръв път учени са отгледали растения в лунна почва

Учени са отгледали растения в „почвата“ на Луната. Това събитие може да се счита за началото на ерата на „лунното земеделие“ и важен етап в изследването на Луната и космоса. Изследователи от Университета на Флорида са показали, че растенията могат успешно да се вкореняват и да растат в лунна почва, а също така са изследвали биологичните реакции на растенията към лунната почва, наречена реголит, която коренно се различава от земната. Резултатите от изследването са публикувани в научното списание Communications Biology.

Тази работа е първата стъпка по явно не толкова краткия и лесен път към получаване на храна и животворен кислород за космическите колонисти на Луната чрез отглеждане на растения, но така или иначе постижението на учените е изключително впечатляващо.

Изследването на учените от Университета на Флорида е свързано с подготовката на мисията Артемида, с която САЩ планират историческо завръщане на хората на Луната.

С „лунното земеделие“ обаче нещата не са толкова розови, колкото бихме искали. Например, изследователите са открили, че растенията в лунната почва растат по-бавно, нужно им е повече време, за да развият листна маса и имат по-слаби корени, отколкото растенията, отглеждани във вулканична пепел.

По думите на изследователите, преди началото на това изследване растенията са помогнали на учените да определят, че пробите с лунна почва не съдържат патогени или други неизвестни компоненти, които биха могли да навредят на живота на Земята. В тези по-ранни експерименти растенията са били само поръсени с лунен реголит, а не са били отглеждани в него.

Сложността на новия експеримент се състояла в това, че учените разполагали само с 12 грама реголит, тоест с няколко чаени лъжички лунна почва.

Тази почва е била взета по време на мисиите Аполо 11, 12 и 17. През последните 11 години изследователите са се обръщали цели три пъти към НАСА да им предостави възможност да работят с лунен реголит и накрая им била дадена тази възможност.

Малкото количество почва, без да споменаваме за нейното неизмеримо историческо и научно значение, означавало, че учените трябва да разработят малък, но много внимателно планиран експеримент, в който изследователите нямали право на грешки.

За да отгледат своята малка лунна градина, учените направили „саксии“ с размер на напръстник и ги поставили в пластмасови чаши, които обикновено се използват за култивиране на клетки.

След като напълнили всяка „саксия“ с около грам лунна пръст, учените навлажнили почвата с хранителен разтвор и добавили няколко семена от разновидност на детелината (род Arabidopsis).

Видът, известен като Арабидопсис талиана ( талов кресон, миши ушен кресон или арабидопсис,на лат. Arabidopsis thaliana) е широко използван като моделно растение за експерименти, тъй като генетичният му код е напълно дешифриран.

Култивирането на арабидопсис талиана в лунната „почва“, която е много различна от състава почвата на Земята, позволило на изследователите по-добре да разберат как почвата влияе на растенията, стигайки чак до това как се променят техните гени.

Учените за първи път открили, че лунната почва е силно хидрофобна: тя отблъсква водата, карайки я да се събира на повърхността, вместо да я попива.

За да овлажняват равномерно почвата, изследователите трябвало активно да смесват материала с вода. След първоначалното овлажняване лунните почви били напоявани с помощта на капилярна система за отглеждане на растения (чрез тръбички, положени към всяка ямка).

В качеството на контролна група учените засадили арабидопсис талиана във вещество известно като AO-1A (имитация на лунна почва), в моделирана марсианска почва и в редки земни почви, включително и вулканична пепел.

Преди експеримента изследователите нямали абсолютно никаква убеденост дали засадените в лунната почва семена ще покълнат. Но се оказало, че почти всички изникнали.

Източник: Tyler Jones/UF/IFAS

„Когато за първи път видяхме такова изобилие от зелени кълнове, с които бяха осеяни всички проби, ни спря дъха. Оказа се, че растенията всъщност могат да растат в лунна почва“, разказва един от ръководителите на изследването, професор Анна-Лиза Пол от университета на Флорида.

Екипът от учени признава, че те изобщо не са предвиждали такъв резултат. Той предполага, че лунната почва не прекъсва функционирането на хормоните и химическите сигнали, необходими за покълването на растенията.

С течение на времето обаче изследователите забелязали разлики между растенията, отглеждани в лунна почва и в контролната група растения. Например, някои от растенията, отглеждани в лунна почва, като цяло били по-малки, растели по-бавно, имали по-малко листа и се отличавали с по-голямо разнообразие в размерите от техните събратя.

Вляво – растенията в имитирана лунна почва след 6-я ден, вдясно – в истинска лунна почва. Източник: Tyler Jones/UF/IFAS

Както обясняват учените, това всичко са физически признаци, показващи че растенията са се опитвали да се справят с химическия и структурен състав на реголита по различен начин.

Това било допълнително потвърдено, когато изследователите анализирали моделите на генна експресия при различните кълнове. На генетично ниво растенията се държали по същия начин, както в процеса на справяне с обичайните „стресови“ фактори, такива като сол, метали или оксидативен стрес. От това изследователите правят логичното заключение, че растенията възприемат средата с лунната почва като стресова.

По всяка вероятност реакцията на растенията към лунната почва може да е била свързана с вида на почвата. Например, изследователите установили, че растенията, при които се наблюдавали най-много признаци на стрес, са се появили в така наречената зряла лунна почва. Този вид реголит е бил изложен на по-силно въздействие на агресивните космически и слънчеви ветрове, които променят състава на почвата. За разлика от тях, растенията, отглеждани в по-малко зрели почви, се представили по-добре.

Освен това авторите на изследването предполагат, че отглеждането на растения на Луната може да промени лунната почва. Все още не е известно как добавянето на вода и минерални торове, освен хранителните вещества, които ще влязат в реголита от самите растения, ще се отрази на качеството на лунната почва.

Учените предполагат , че с използването на генетични методи, на растенията може да им се помогне да подобрят реакцията си към стресовите фактори. Специален интерес за учените представлява работата със зърнени култури.

Изследователите отбелязват, че в бъдещите си изследвания те ще се опитат да отговорят на многото възникнали въпроси, но засега най-важното е, че са направени първите крачки в отглеждането на растения на лунна почва, с което вече има повече увереност, че лунното земеделие е възможно.

0 0 votes
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Харесайте ни :-)


This will close in 25 seconds

0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x