Статья с описанием этого заслуги появилась в журнальчике Communications Biology.
Авторы – ученые из Университета Флориды (США). Они показали, что растения могут прорастать и успешно расти в лунной почве. Кроме того, они описали механизм, который активируется у растений после контакта с этой биологически чужеродной почвой, которая называется лунным реголитом, который кардинально отличается от земли, найденной на Земле.
СМОТРИТЕ: Астроботический сапсан. Это первый частный посадочный аппарат, совершивший посадку на Луну?
Эта работа, как отмечают авторы, может стать первым шагом к началу выращивания растений на Луне, которые обеспечивали бы пищей и кислородом участников будущих космических миссий. Как добавляют, более продвинутые исследования по этому вопросу появятся, как только люди вернутся на Луну, что, как ожидается, произойдет в скором времени. Американская программа космических полетов Artemis планирует совершить это уже в 2025 году.
В распоряжении учёных было 12 граммов лунной «земли».
Основными авторами издания являются д-р Анна-Лиза Пол и проф. Роб Ферл – оба всемирно признанные эксперты в области исследований растений в космосе. В этот раз они разработали удивительно простой эксперимент: они посадили семена в лунную почву, добавили воду, питательные вещества, снабдили свет, затем наблюдали и записывали результаты.
Большая проблема заключалась в том, что у них было всего 12 граммов лунной «земли», то есть всего несколько чайных ложек. Они получили его от NASA после 11 лет усилий. Сама почва была собрана во время космических миссий «Аполлон-11», «Аполлон-12» и «Аполлон-17».
СМОТРИТЕ: Хакеры воруют секретные данные российской миссии на Луну, а Россия… празднует
Нехватка исследовательского материала, не говоря уже о его невероятном историческом и научном значении, означала, что Пол и Ферл были вынуждены разработать очень небольшой эксперимент. Чтобы создать свой миниатюрный лунный сад, они использовали колодцы размером с наперсток, просверленные в пластиковых пластинах, обычно используемых для выращивания клеток. Каждый колодец исполнял роль вазона; каждый заполняли примерно 1 граммом субстрата, увлажняли специальным питательным веществом и добавляли несколько семян редиса.
Arabidopsis thaliana – это растение, обычно используемое в ботанических экспериментах благодаря тому, что его геном был полностью секвенирован и картирован. Решение выбрать этот вид дало ученым возможность увидеть, как лунная почва влияет на растения даже на уровне экспрессии генов.
Контрольную группу составили растения редьки, высаженные в немесячную почву: нормальную и почву, собранную из экстремальных наземных сред.
К удивлению экспериментаторов, почти все семена, взорванные в лунный реголит, проросли.
Наблюдение за отличиями выращенных сеянцев
– Мы были поражены. Мы этого не ожидали, говорит доктор Пол. “Это было явным доказательством того, что лунная почва не мешает фитогормонам или другим сигналам прорастания”, – добавил он.
Однако со временем ученые заметили различия между растениями, выращенными на земле, привезенными с Луны, и контрольной группой. «Лунные» сеянцы были меньше, росли медленнее или изменчивее по размеру, чем их «обычные» собратья. Некоторые из них также имели несколько иную пигментацию.
СМОТРИТЕ: Ракета Falcon-9 от SpaceX столкнется с Луной. Что планирует Илон Маск?
Как объясняют авторы, все эти симптомы свидетельствуют о том, что растения пытались справиться с химическим и структурным составом лунного грунта. Это дополнительно было подтверждено, когда ученые проанализировали модели экспрессии генов растений.
На генетическом уровне мы заметили, что редис запускает механизмы, обычно используемые для борьбы с различными стрессовыми факторами: высокой соленостью, тяжелыми металлами или окислительным стрессом. Таким образом, мы можем заключить, что растения воспринимают среду лунной почвы как стрессовую, говорит доктор Пол. Исследователь надеется, что им удастся разработать режим выращивания, который облегчит реакцию на стресс до уровня, не влияющего на правильное развитие растений.
Выращивание растений в лунной почве также может трансформировать сам грунт
При этом ученые заметили, что то, как сильно редис реагирует на лунный субстрат, связано с местом, с которого он был собран. Например, т.н. зрелая лунная почва, то есть подвергающаяся воздействию сильных космических ветров, вызвала сильнейшие признаки стресса. Напротив, менее зрелый реголит способствовал росту растений, более пониженных до земных условий.
Однако это еще не все – оказалось, что выращивание растений в лунной почве может изменить и саму почву.
«Луна – очень, очень сухое место. Как минералы в лунной почве будут реагировать на их выращивание водой и питательными веществами? Сделает ли добавление воды минералогию более гостеприимной для растений? – удивляется соавтор исследования доктор Стивен Элардо.
СМОТРИТЕ: Skoda на Луне? Это Luniaq, футуристический ровер
Дальнейшее исследование попытается ответить на эти вопросы. Пока ученые празднуют большой успех этого эксперимента.
«Мы хотели это осуществить, потому что годами люди задаются вопросом, могут ли растения вообще расти на лунной почве», – говорит проф. Ферли. «И мы уже знаем, что ответ «да».
