2417 7

Теперь у нас есть доказательство того, что растения могут расти в лунном грунте

Более чем через 50 лет после того, как "Аполлон-11" сел на каменистую поверхность Луны и забрал пробы с лунным грунтом, ученые объявили, что им удалось сохранить жизнь этой миссии новым способом. Геолог и садоводы из Университета Флориды (UF) успешно вырастили растения в реголите, или лунном грунте, собранном во время первоначальных посадок "Аполлона". Команда опубликовала свои результаты сегодня в журнале Communications Biology; результаты могут повлиять на возвращение НАСА на Луну в 2024 году.

Получение реголита было непростой задачей, поскольку Анна-Лиза и Пол Роб Ферл из Лаборатории космических растений UF трижды за 11 лет обращались в НАСА с просьбой дать им возможность работать с грунтом. Запасы реголита на Земле ограничены, и он бережно хранится в Космическом центре НАСА имени Джонсона, где его держат в азоте, чтобы предотвратить окисление и загрязнение. Ученые всего мира могут получать образцы во временное пользование, но космический биолог НАСА Шармила Бхаттачария говорит, что это вещество считается очень ценным материалом.

Реголит заметно отличается от земной почвы, отчасти потому, что его бомбардируют радиоактивные солнечные ветры. Для выращивания растений в нем требуется смесь удобрений под названием "среда Мурашиге-Скуга", а также регулярный полив. Эти добавки призваны восполнить недостаток необходимых питательных веществ в реголите.

На Земле понятие "почва" подразумевает множество дополнительных вещей. В ней также есть органические материалы, образцы микроорганизмов, остатки других растений и так далее", - говорит Бхаттачарья. "В то время как реголит, строго говоря, - это материал на поверхности Луны или Марса".

НАСА, которое помогало финансировать исследование, предоставило команде 12 граммов реголита в 2021 году. Эти чайные ложки грунта были разделены на пластиковые лунки размером с наперсток, которые обычно используются для исследования клеток. После посадки семян ученые перенесли пластины с лунками в террариумы в строго контролируемом помещении для выращивания растений. Первоначально исследователи UF не были уверены, что семена прорастут, поскольку эксперимент был первым в своем роде. Но уже через 60 часов после посадки все семена в реголите проросли и дали крошечные ростки.

Возможно, успех команды отчасти объясняется тем, какие семена они выбрали. "Растение, которое было использовано для этого, на самом деле является очень часто используемым модельным организмом для исследований на поверхности Земли, а также в космосе", - говорит Бхаттачарья. "В прошлом, например, даже со стороны НАСА, мы отправляли арабидопсис на Международную космическую станцию". В этих экспериментах изучалось все - от внеорбитального жизненного цикла зелени до влияния гравитации на части растения.

Растения арабидопсиса легко и недорого выращивать, но они также подходят для исследований благодаря своему геному. Вся генетическая последовательность этого вида намного меньше, чем у других растений, и хорошо картирована, что делает его удобным для сравнительных исследований. Когда оказалось, что растения в лунном реголите испытывают больше трудностей, чем контрольные растения (которые были посажены в симуляторе реголита под названием JSC-1A), исследователи внимательно изучили РНК из обеих партий.

"Когда команда посмотрела на изменения в РНК, стало ясно, что, хотя растениям удается расти в этом материале, элементы стресса присутствуют", - говорит Бхаттачарья. "Клетки включали эти реакции, как при окислительном стрессе".

Показатели клеточного стресса были лишь одним из признаков проблем с ростом. У растений, выращенных в реголите, также наблюдался замедленный рост, более короткие корни и пигментация на растении. Стресс от выращивания в лунном грунте проявлялся как внешне, так и внутренне в РНК растений.

Бхаттачарья говорит, что в последние десятилетия в области молекулярной биологии были разработаны новые инструменты для изменения клеточных компонентов растений. Если исследователи смогут точно определить, какие генные пути подвергаются стрессу, они смогут использовать генную инженерию, чтобы помочь растениям процветать в стрессовых условиях. Инженерия или поиск растений, лучше подходящих для роста в реголите, может стать ключом к лунному сельскому хозяйству, которое, по словам Бхаттачарии, является шагом к более длительным космическим полетам и, возможно, даже к внеземным поселениям.

Но Луна еще не совсем готова к терраформированию. Поскольку на Луне нет атмосферы, любые растения, выращенные в вакууме космоса, придется выращивать в закрытом пространстве вместе с людьми, имея доступ к кислороду и воде. При дальнейших исследованиях правильных процедур посадки и чудес лунной почвы, Луна вполне может стать местом, где будет пища и кислород к тому времени, когда люди снова ступят на Луну.

(Добавил: RoboAstroNews)

Поддержи AstroNews           Читайте AstroNews в Яндекс.Дзен