Исследование показало, что почва с поверхности Луны не препятствует развитию земных растений и не приводит к образованию вредных для человеческого организма веществ. При этом сами растения воспринимают реголит как стрессовую среду и всеми силами пытаются адаптироваться к нему.
Биологи Анна-Лиза Пол и Роб Ферл рассказали, что исследование заняло более 11 лет и было связано с рядом трудностей. За этот период ученые трижды подавали заявку в NASA на проведение экспериментов с лунной почвой.
Почва, которую хотели получить авторы, была собрана во время миссий Аполлон 11, 12 и 17, поэтому она имеет важное историческое значение для агентства. Однако в прошлом году NASA все же выделило 12 граммов драгоценного материала – около двух чайных ложек – на попытку вырастить земные растения.
Собственный метод выращивания
Предложенный объем почвы заставил ученых разработать собственный подход к выращиванию организмов. Авторы изготовили миниатюрные лунки размером с наперсток, обычно используемые для культивирования клеток. Затем они заполнили каждый "горшок" одним граммом лунного грунта, питательным раствором и добавили несколько семян арабидопсиса. Последний был выбран не случайно – его генетический код полностью картирован, поэтому ученые смогли быстро понять, как почва влияет на его развитие, вплоть до уровня экспрессии генов.
Для сравнения Пол и Ферл посадили арабидопсис в АО-1А, земное вещество, имитирующее лунную почву, а также смоделированные марсианские и земные почвы по экстремальным условиям. Растения, выращенные в этих немесячных почвах, составили контрольную группу. Пол призналась, что во время подготовки опыта ученые очень колебались в фурроре собственного проекта.
Арабидопсис выращен в реголите / Фото UF/IFAS/Tyler Jones
Однако растения стали расти. Более того, по мере их роста ученые заметили разницу между организмами в лунной почве и контрольной группой. Например, некоторые из растений, выросших на реголите, были меньше, росли медленнее или отличались большим разнообразием в своей структуре, чем их собратья. Это были признаки того, что растения пытались адаптироваться к среде, чтобы справиться с химическим и структурным составом лунной почвы, пояснила Пол. Гипотеза также была подтверждена, когда ученые проанализировали образцы экспрессии генов растений.
На генетическом уровне растения использовали инструменты, обычно используемые для борьбы со стрессорами, такими как соль и металлы или окислительный стресс, поэтому мы можем заключить, что растения воспринимают среду лунного грунта как стрессовое,
– добавила соавтор исследования.
Читайте на сайте Телескоп "Габбл" обнаружил "выжившую" звезду после взрыва сверхновой
Ученые также заключили, что растения, выращенные в более древнем лунном грунте, склонном к большему влиянию космического ветра, проявляли больше признаков стресса, чем растущие в относительно свежей почве.
В дальнейших исследованиях авторы намерены изучить взаимосвязь между состоянием растений и составом реголита, а также то, какое влияние растения могут оказать на саму почву.