Учёные впервые вырастили растения в лунном грунте
Исследователи из Университета Флориды впервые в истории успешно прорастили и вырастили растения в лунном грунте. Результаты опубликованы в журнале Communications Biology.
Цель и контекст
- Работа — первый шаг к выращиванию растений для производства пищи и кислорода на Луне или во время космических миссий.
- Исследование особенно актуально в рамках программы Artemis, целью которой является возвращение людей на Луну.
- Учёные использовали всего 12 граммов (несколько чайных ложек) лунного реголита, собранного в ходе миссий Apollo 11, 12 и 17 и предоставленного NASA.
- Семена растения Arabidopsis (резуховидки Таля) были посажены в крошечные "горшочки" с лунным грунтом, увлажнённым питательным раствором.
- Arabidopsis был выбран потому, что его генетический код полностью расшифрован, что позволяет анализировать влияние грунта на уровне экспрессии генов.
- Контрольные группы растений выращивались в имитаторе лунного грунта JSC-1A, имитаторе марсианского грунта и земных почвах из экстремальных сред.
Результаты
- Прорастание: Почти все семена в лунном грунте проросли, что стало неожиданностью для учёных. Это показало, что реголит не нарушает гормоны и сигналы, участвующие в прорастании.
- Рост: По мере роста растения в лунном грунте демонстрировали отличия от контрольной группы: некоторые были меньше, росли медленнее или сильнее варьировались в размерах.
- Генетический ответ: Анализ экспрессии генов показал, что растения активировали инструменты, типичные для реакции на стрессоры, такие как соль, металлы или окислительный стресс. Это означает, что растения воспринимают лунную почву как стрессовую среду.
Важные детали
- На реакцию растений влияла "зрелость" лунного грунта. Растения в более "зрелых" почвах (дольше подвергавшихся воздействию космического ветра) проявляли больше признаков стресса, чем в менее "зрелых".
- Учёные также задаются вопросом, как выращивание растений изменит сам минералогический состав лунного грунта после добавления воды и питательных веществ.
Значение
Эксперимент доказывает принципиальную возможность роста растений в лунном грунте. Дальнейшие исследования будут направлены на то, чтобы понять, как смягчить стрессовые реакции и сделать выращивание сельскохозяйственных культур на Луне эффективным.