Вчені вперше виростили рослини в ґрунті з Місяця

Вченим вперше в історії вдалося виростити рослини в ґрунті, взятому з поверхні Місяця. За словами фахівців, це віха в процесі дослідження Срібної кулі і всього космосу. Стаття з описом цього досягнення з'явилася в журналі Communications Biology. Автори – дослідники Університету Флориди (США). Вони показали, що рослини можуть успішно проростати і рости в місячному ґрунті. Крім того, вони описали механізм, який активується в рослинах після контакту з цим біологічно чужим ґрунтом, званим місячним реголітом, який радикально відрізняється від ґрунту, знайденого на Землі.

Ця робота, як підкреслюють автори, може стати першим кроком до початку вирощування рослин на Місяці, які б забезпечували харчуванням і киснем учасників майбутніх космічних місій. Як додають, більш просунуті дослідження з цього питання з'являться, щойно люди повернуться на Місяць, що очікується 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 і проф. Роб Ферл - обидва є всесвітньо визнаними експертами в галузі дослідження рослин у космічних умовах. Цього разу вони розробили напрочуд простий експеримент: вони посадили насіння в місячний ґрунт, додали воду, поживні речовини, дали світло, а потім спостерігали та записували результати.

https://twitter.com/NASA/status/1524785623378317313

Велика проблема полягала в тому, що вони мали лише 12 грамів місячної «землі» у своєму розпорядженні, 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».

Дефіцит дослідницького матеріалу, не кажучи вже про його неймовірну історичну та наукову важливість, означав, що Пол і Ферл повинні були розробити експеримент дуже малого масштабу. Щоб створити свій мініатюрний місячний сад, вони використовували лунки розміром з наперсток, просвердлені в пластикових пластинах, які зазвичай використовуються для вирощування клітин. Кожен колодязь виконував роль вазона; в кожну засипали приблизно 1 грам субстрату, змочували спеціальним поживним речовиною і додавали кілька зерен редьки.

Arabidopsis thaliana — це рослина, яка зазвичай використовується в ботанічних експериментах завдяки тому, що її геном був повністю секвенований і картографований. Рішення вибрати цей вид дало вченим можливість побачити, як місячний ґрунт впливає на рослини навіть на рівні експресії генів.

Контрольна група складалася з рослин редьки, висаджених у немісячний ґрунт: звичайний ґрунт і ґрунт, зібраний із екстремальних земних середовищ.

На подив експериментаторів, майже всі насіння, посаджені в місячний реголіт, проросли.

Спостереження за відмінностями вирощених саджанців

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» саджанці були меншими, росли повільніше або більш змінювалися за розміром, ніж їхні «звичайні» побратими. Деякі з них також мали дещо іншу пігментацію.

Як пояснюють автори, всі ці симптоми вказують на те, що рослини намагалися впоратися з хімічним і структурним складом місячного грунту. 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 різноманітними стресовими факторами: висока солоність, важкі метали або окислювальний стрес. Отже, ми можемо зробити висновок, що рослини сприймають середовище місячного ґрунту як стрес, каже доктор Пол. Дослідник сподівається, що з цими знаннями можна буде розробити схему вирощування, яка пом’якшить реакцію на стрес до рівня, який не впливає на правильний розвиток рослин.

Вирощування рослин у місячному ґрунті також може змінити сам ґрунт

У той же час вчені помітили, що те, наскільки сильно редис реагує на місячний субстрат, залежить від місця, з якого він був зібраний. Наприклад, т. зв зрілий місячний ґрунт, тобто той, що піддається сильним космічним вітрам, викликав найсильніші ознаки стресу. Навпаки, найменш зрілий реголіт сприяв зростанню рослин, найбільш принижених до земних умов.

Однак це ще не все - виявилося, що вирощування рослин в місячному ґрунті також може змінити сам ґрунт.

«Місяць – дуже, дуже сухе місце. Як мінерали в місячному ґрунті відреагують на їх вирощування з водою та поживними речовинами? Чи зробить додавання води мінералогію більш гостинною для рослин?» - дивується співавтор дослідження доктор Стівен Елардо.

Подальші дослідження спробують відповісти на ці запитання. Поки що вчені відзначають великий успіх цього експерименту. «Ми хотіли провести це, тому що роками люди запитували себе, чи взагалі рослини можуть рости на місячному ґрунті», — каже проф. Ferl. "І ми вже знаємо, що відповідь - так".

Нгадуємо, Брітні Спірс випустили з психлікарні і вона знову "заходить" у тренди в соцмережах.