Перша база на Місяці буде готова через 5 років
Стаття з описом цього досягнення з’явилася в журналі Communications Biology.
Автори – науковці з Університету Флориди (США). Вони показали, що рослини можуть проростати і успішно рости в місячному ґрунті. Крім того, вони описали механізм, який активується у рослин після контакту з цим біологічно чужорідним ґрунтом, який називається місячним реголітом, який кардинально відрізняється від землі, знайденої на Землі.
ДИВІТЬСЯ: Астроботичний сапсан. Це перший приватний посадковий апарат, який здійснив посадку на Місяць?
Ця робота, як наголошують автори, може стати першим кроком до початку вирощування рослин на Місяці, які б забезпечували їжею та киснем учасників майбутніх космічних місій. Як додають, більш просунуті дослідження з цього питання з’являться, щойно люди повернуться на Місяць, що, як очікується, відбудеться незабаром. Американська програма космічних польотів Artemis планує зробити це вже в 2025 році.
У розпорядженні вчених було 12 грамів місячної «землі».
Основними авторами видання є д-р Анна-Ліза Пол та проф. Роб Ферл – обидва є всесвітньо визнаними експертами в області досліджень рослин у космосі. Цього разу вони розробили дивовижно простий експеримент: вони посадили насіння в місячний ґрунт, додали воду, поживні речовини, забезпечили світло, потім спостерігали та записували результати.
Велика проблема полягала в тому, що вони мали лише 12 грамів місячної «землі», тобто лише кілька чайних ложок. Вони отримали його від NASA після 11 років зусиль. Сам ґрунт був зібраний під час космічних місій «Аполлон-11», «Аполлон-12» і «Аполлон-17».
ДИВІТЬСЯ: Хакери крадуть секретні дані російської місії на Місяць, а Росія… святкує
Брак дослідницького матеріалу, не кажучи вже про його неймовірне історичне та наукове значення, означало, що Пол і Ферл були змушені розробити дуже невеликий експеримент. Щоб створити свій мініатюрний місячний сад, вони використовували колодязі розміром з наперсток, просвердлені в пластикових пластинах, які зазвичай використовуються для вирощування клітин. Кожен колодязь виконував роль вазона; кожен заповнювали приблизно 1 грамом субстрату, зволожували спеціальним поживним речовиною і додавали кілька насіння редиски.
Arabidopsis thaliana – це рослина, яка зазвичай використовується в ботанічних експериментах завдяки тому, що його геном був повністю секвенований і картований. Рішення вибрати цей вид дало вченим можливість побачити, як місячний ґрунт впливає на рослини навіть на рівні експресії генів.
Контрольну групу склали рослини редьки, висаджені в немісячний ґрунт: нормальний і ґрунт, зібраний з екстремальних наземних середовищ.
На подив експериментаторів, майже всі насіння, висаджені в місячний реголіт, проросли.
Спостереження за відмінностями вирощених сіянців
– Ми були вражені. Ми цього зовсім не очікували, каже доктор Пол. «Це було явним доказом того, що місячний ґрунт не заважає фітогормонам чи іншим сигналам проростання», — додав він.
Однак з часом вчені помітили відмінності між рослинами, вирощеними на «землі», привезеними з Місяця, і контрольною групою. «Місячні» сіянці були меншими, росли повільніше або більш мінливими за розміром, ніж їхні «звичайні» побратими. Деякі з них також мали дещо іншу пігментацію.
ДИВІТЬСЯ: Ракета Falcon-9 від SpaceX зіткнеться з Місяцем. Що планує Ілон Маск?
Як пояснюють автори, всі ці симптоми свідчать про те, що рослини намагалися впоратися з хімічним і структурним складом місячного ґрунту. Це було додатково підтверджено, коли вчені проаналізували моделі експресії генів рослин.
“ На генетичному рівні ми помітили, що редис запускає механізми, які зазвичай використовуються для боротьби з різними стресовими факторами: високою солоністю, важкими металами або окислювальним стресом. Таким чином, ми можемо зробити висновок, що рослини сприймають середовище місячного грунту як стресову, каже доктор Пол. Дослідник сподівається, що їм вдасться розробити режим вирощування, який полегшить реакцію на стрес до рівня, який не впливає на правильний розвиток рослин.
Вирощування рослин у місячному ґрунті також може трансформувати сам ґрунт
При цьому вчені помітили, що те, наскільки сильно редис реагує на місячний субстрат, пов’язано з місцем, з якого він був зібраний. Наприклад, т. зв зрілий місячний ґрунт, тобто той, що піддається впливу сильних космічних вітрів, викликав найсильніші ознаки стресу. Навпаки, найменш зрілий реголіт сприяв росту рослин, найбільш знижених до земних умов.
Однак це ще не все – виявилося, що вирощування рослин у місячному ґрунті може змінити і сам ґрунт.
«Місяць — дуже, дуже сухе місце. Як мінерали в місячному ґрунті будуть реагувати на їх вирощування водою та поживними речовинами? Чи зробить додавання води мінералогію більш гостинною для рослин?» – дивується співавтор дослідження доктор Стівен Елардо.
ДИВІТЬСЯ: Skoda на Місяці? Це Luniaq, футуристичний ровер
Подальше дослідження спробує відповісти на ці питання. Поки що вчені святкують великий успіх цього експерименту.
«Ми хотіли це здійснити, тому що роками люди задаються питанням, чи можуть рослини взагалі рости на місячному ґрунті», – каже проф. Ферл. «І ми вже знаємо, що відповідь «так».
