Впервые в истории растения были выращены в почве с Луны

Еще раз первое в истории растение, выращенное в почве с Луны

Впервые в истории ученым удалось вырастить растения в почве, взятой с поверхности Луны. По мнению специалистов, это важная веха в процессе изучения Серебряного глобуса и всего космоса.

Статья с описанием этого достижения опубликована в журнале «Communications Biology» (http://dx.doi.org/10.1038/s42003-022-03334-8).

Авторы — исследователи Университета Флориды (США). Они показали, что растения могут прорастать и успешно расти в лунной почве. Кроме того, они описали механизм, активирующийся в растениях после контакта с этой биологически чужеродной почвой, называемой лунным реголитом, который кардинально отличается от почвы, встречающейся на Земле.

Эта работа, как подчеркивают авторы, может стать первым шагом к началу выращивания растений на Луне, которые обеспечили бы питание и кислород для участников будущих космических миссий. Как они добавляют, более продвинутые исследования по этому вопросу появятся, как только люди вернутся на Луну, что ожидается в ближайшее время. Американская программа космических полетов Artemis планирует сделать это уже в 2025 году.

Основными авторами публикации являются д-р Анна-Лиза Пауль и проф. Роб Ферл – оба признанные во всем мире специалисты в области исследования растений в космических условиях. На этот раз они задумали удивительно простой эксперимент: посадили семена в лунный грунт, добавили воды, питательных веществ, обеспечили светом, а затем начали наблюдать и записывать результаты.

Большая проблема заключалась в том, что у них было только 12 граммов лунной «земли», так что всего несколько чайных ложек. Они получили его от НАСА после 11 лет усилий. Сам грунт был собран во время космических миссий «Аполлон-11», «Аполлон-12» и «Аполлон-17».

Нехватка исследовательского материала, не говоря уже о его невообразимой исторической и научной значимости, означала, что Полу и Ферлу пришлось разработать очень мелкомасштабный эксперимент. Чтобы создать свой миниатюрный лунный сад, они использовали лунки размером с наперсток, просверленные в пластиковых пластинах, обычно используемых для выращивания клеток. Каждый колодец служил цветочным горшком; в каждую засыпали примерно по 1 грамму субстрата, увлажнили специальным питательным веществом и добавили несколько семян редьки.

Arabidopsis thaliana — растение, обычно используемое в ботанических экспериментах, поскольку его геном полностью секвенирован и картирован. Решение выбрать этот вид дало ученым возможность увидеть, как лунный грунт влияет на растения даже на уровне экспрессии генов.

Контрольную группу составили редьки, посаженные в нелунный грунт: обычный и из экстремальных земных условиях.

К удивлению экспериментаторов, почти все семена, посаженные в лунный реголит, проросли.

«Мы были поражены. Мы совсем этого не ожидали, — говорит доктор Пол. «Это было явным доказательством того, что лунный грунт не мешает фитогормонам или другим сигналам прорастания».

Однако со временем ученые заметили различия между растениями, выращенными на «земле», привезенной с Луны, и контрольной группой. «Лунные» сеянцы были меньше, росли медленнее или более изменчивы по размеру, чем их «обычные» аналоги. У некоторых также была несколько иная пигментация.

Как поясняют авторы, все эти симптомы свидетельствуют о том, что растения пытались справиться с химическим и структурным составом лунного грунта. Это еще раз подтвердилось, когда ученые проанализировали паттерны экспрессии генов растений.

«На генетическом уровне мы заметили, что редис запускает механизмы, обычно используемые для борьбы с различными стрессорами: высокой соленостью, тяжелыми металлами или окислительным стрессом. Таким образом, мы можем сделать вывод, что растения воспринимают среду лунного грунта как стрессовую», — говорит доктор Пол. Исследователь надеется, что с помощью этих знаний они смогут разработать режим культивирования, который снизит реакцию на стресс до уровня, не влияющего на правильное развитие растений.

При этом ученые заметили, что то, насколько сильно редька реагирует на лунный субстрат, связано с местом, откуда она была собрана. Например, так называемый зрелый лунный грунт, то есть тот, который подвергается воздействию сильных космических ветров, вызывал сильнейшие признаки стресса. Наоборот, наименее зрелый реголит благоприятствовал росту наиболее деградировавших к земным условиям растений.

Однако оказалось, что выращивание растений в лунном грунте могло изменить и саму почву.

> «Луна — очень, очень сухое место. Как минералы в лунном грунте отреагируют на их выращивание с водой и питательными веществами? Сделает ли минералогия более гостеприимной для растений добавление воды?» — задается вопросом соавтор исследования доктор Стивен Элардо.

Дальнейшие исследования попытаются ответить на эти вопросы. А пока ученые празднуют большой успех этого эксперимента.

«Мы хотели провести его, потому что в течение многих лет люди задавались вопросом, способны ли вообще растения расти на лунной почве», — говорит проф. Ферл. — И мы уже знаем, что ответ положительный».

Оцените статью
( Пока оценок нет )

В профессии с 2008 года. Профиль - международные отношения и политика. Почта: andreykozlov07@gmail.com

Последние новости 24 часа
Впервые в истории растения были выращены в почве с Луны
Россияне не работают над заменой Медведчука