Вчені з Флориди вперше виростили рослини у місячному ґрунті

Дослідження довело, що ґрунт з поверхні Місяця не перешкоджає розвитку земних рослин і не призводить до утворення шкідливих для людського організму речовин. При цьому самі рослини сприймають реголіт як стресове середовище та всіма силами намагаються до нього адаптуватися.

Цікаво Просто додай води: австралійська компанія розробила акумулятор, який заряджається самотужки

Біологи Анна-Ліза Пол і Роб Ферл розповіли, що дослідження зайняло у понад 11 років і було пов'язано з низкою труднощів. За цей період вчені тричі подавали заявку в NASA на проведення експериментів з місячним ґрунтом.

Ґрунт, який хотіли отримати автори, був зібраний під час місій Аполлон 11, 12 і 17, тому він має важливе історичне значення для агенції. Проте минулого року NASA все ж таки виділило 12 грамів дорогоцінного матеріалу – близько двох чайних ложок – на спробу виростити земні рослини.

Власний метод вирощування

Запропонований обсяг ґрунту змусив вчених розробити власний підхід до вирощування організмів. Автори виготовили мініатюрні лунки розміром із наперсток, які зазвичай використовуються для культивування клітин. Потім вони заповнили кожен "горщик" одним грамом місячного ґрунту, поживним розчином і додали кілька насінин арабідопсису. Останній був обраний не випадково – його генетичний код повністю картований, тому вчені змогли швидко зрозуміти, як ґрунт впливає на його розвиток, аж до рівня експресії генів.

Для порівняння Пол і Ферл посадили арабідопсис в АО-1А, земну речовину, яка імітує місячний ґрунт, а також змодельовані марсіанські ґрунти та земні ґрунти з екстремальних умов. Рослини, вирощені в цих не місячних ґрунтах, склали контрольну групу. Пол зізналася, що під час підготовки експерименту вчені дуже сумнівалися в успіху свого проєкту.

Арабідопсис вирощений у реголіті / Фото UF/IFAS/Tyler Jones

Проте рослини почали рости. Ще ж і надто, у міру їх зростання вчені помітили різницю між організмами в місячному ґрунті та контрольною групою. Наприклад, деякі з рослин, що виросли на реголіті, були меншими, зростали повільніше або відрізнялися більшою різноманітністю у своїй структурі, ніж їхні побратими. Це були ознаки того, що рослини намагалися адаптуватися до середовища, щоб упоратися з хімічним та структурним складом місячного ґрунту, пояснила Пол. Гіпотезу також було підтверджено, коли вчені проаналізували зразки експресії генів рослин.

На генетичному рівні рослини використовували інструменти, які зазвичай використовуються для боротьби зі стресорами, такими як сіль і метали або окислювальний стрес, тому ми можемо зробити висновок, що рослини сприймають середовище місячного ґрунту як стресове,
– додала співавтор дослідження.

Читайте на сайті Телескоп "Габбл" виявив зірку, яка "вижила" після вибуху наднової

Вчені також зробили висновок, що рослини, вирощені в більш давньому місячному ґрунті, схильному до більшого впливу космічного вітру, виявляли більше ознак стресу, ніж ті, що росли у відносно свіжому ґрунті.

У подальших дослідженнях автори мають намір вивчити взаємозв'язок між станом рослин і складом реголіту, а також те, який вплив рослини можуть мати на самий ґрунт.