Mazăre care crește la bordul Stației Spațiale Internaționale. Credit de imagine: Echipajul ISS Expedition 6, NASA. Faceți clic pentru a mări
Anxietatea poate fi un lucru bun. Vă avertizează că ceva poate fi greșit, că acest pericol poate fi aproape. Vă ajută să inițiați semnale care vă pregătesc să acționați. Dar, în timp ce un pic ocazional de anxietate îți poate salva viața, anxietatea constantă provoacă un rău mare. Hormonii care blochează corpul dvs. pentru o alertă ridicată, de asemenea, vă afectează creierul, sistemul imunitar și mai mult dacă inundă prin corpul vostru tot timpul.
Plantele nu sunt anxioase în același mod ca oamenii. Dar suferă de stres și se ocupă cu acesta în același mod. Acestea produc un semnal chimic - superoxid (O2-) - care pune restul instalației în alertă ridicată. Superoxidul este totuși toxic; prea mult din ea va ajunge să dăuneze plantei.
Aceasta ar putea fi o problemă pentru plantele de pe Marte.
Conform Vision for Exploration Space, oamenii vor vizita și explora pe Marte în deceniile următoare. Inevitabil, vor dori să ia plante cu ele. Plantele oferă hrană, oxigen, companie și un petic de verde departe de casă.
Pe Marte, plantele ar trebui să tolereze condiții care, de obicei, le provoacă o mare tensiune - frig sever, secetă, presiune scăzută a aerului, soluri pentru care nu au evoluat. Însă fiziologul plantelor Wendy Boss și microbiologul Amy Grunden de la Universitatea de Stat din Carolina de Nord cred că pot dezvolta plante care pot trăi în aceste condiții. Munca lor este susținută de Institutul NASA pentru concepte avansate.
Gestionarea stresului este esențială: ciudat, există deja creaturi ale Pământului care prosperă în condiții asemănătoare cu Marte. Totuși, nu sunt plante. Sunt unele dintre cele mai vechi forme de viață ale Pământului - microbi antici care trăiesc la fundul oceanului sau adânc în gheața arctică. Boss și Grunden speră să producă plante prietenoase pe Marte, împrumutând gene de la acești microbi iubitori de extremă. Și primele gene pe care le iau sunt cele care vor consolida capacitatea plantelor de a face față stresului.
Plantele obișnuite posedă deja o modalitate de detoxifiere a superoxidului, dar cercetătorii consideră că un microb cunoscut sub numele de Pyrococcus furiosus îl folosește pe unul care poate funcționa mai bine. P. furiosus trăiește într-un aerisitor supraîncălzit în fundul oceanului, dar periodic este scufundat în apa rece a mării. Deci, spre deosebire de căile de detoxifiere din plante, cele din P. furiosus funcționează într-un uimitor interval de temperatură de peste 100 grade Celsius. Acesta este un leagăn care ar putea să se potrivească cu experiența plantelor într-o seră de pe Marte.
Cercetătorii au introdus deja o genă P. furiosus într-o plantă cu creștere rapidă, cunoscută sub numele de arabidopsis. „Avem primii noștri puieți”, spune Boss. „Le vom crește și vom colecta semințe pentru a produce oa doua și apoi a treia generație.” În aproximativ un an și jumătate până la doi ani, ei speră să aibă plante care au fiecare două copii ale noilor gene. În acel moment, ei vor putea studia cum funcționează genele: fie că produc enzime funcționale, fie că ajută într-adevăr planta să supraviețuiască sau dacă o rănesc într-un fel, în schimb.
În cele din urmă, speră să smulgă genele din alți microbi extremofili - gene care vor permite plantelor să reziste la secetă, frig, presiune scăzută a aerului și așa mai departe.
Scopul, desigur, nu este de a dezvolta plante care să poată supraviețui doar condițiilor marțiene. Pentru a fi cu adevărat utile, plantele vor trebui să prospere: să producă culturi, să recicleze deșeuri și așa mai departe. „Ce vrei într-o seră de pe Marte”, spune Boss, „este ceva care va crește și va fi robust într-un mediu marginal.”
În condiții stresante, remarcă Grunden, plantele sunt adesea închise parțial. Încetează să crească și să se reproducă și, în schimb, își concentrează eforturile să rămână în viață - și nimic mai mult. Prin introducerea genelor microbiene în plante, Boss și Grunden speră să schimbe asta.
„Folosind gene din alte surse”, explică Grunden, „păcăliți planta, pentru că nu poate regla acele gene așa cum și-ar regla propria. Speram să [scurtcircuite] capacitatea plantei să își închidă propriul metabolism ca răspuns la stres. ”
Dacă Boss și Grunden au succes, munca lor ar putea face o diferență uriașă pentru oamenii care trăiesc în medii marginale aici pe Pământ. În multe țări din lumea a treia, spune Boss, „extinderea culturii cu o săptămână sau două când vine seceta vă poate oferi recolta finală pe care trebuie să o durați până iarna. Dacă am putea crește rezistența la secetă sau toleranța la frig și am extinde sezonul de creștere, asta ar putea face o diferență mare în viața multor oameni. ”
Proiectul lor este unul pe termen lung, subliniază oamenii de știință. „Va trece un an și jumătate înainte de a avea [prima genă] într-o plantă pe care o putem testa”, subliniază Grunden. Va fi și mai mult timp înainte de a exista o plantă de tomate iubitoare de frig și secetă pe Marte - sau chiar în Dakota de Nord. Dar Grunden și Boss rămân convinși că vor reuși.
„Există un tezaur de extremofili acolo”, spune Grunden. „Deci, dacă cineva nu funcționează, puteți trece la următorul organism care produce o variantă ușor diferită a ceea ce doriți.”
„Am dreptate”, este de acord Boss. „Este un tezaur. Și este atât de interesant. ”
Sursa originală: Comunicat de presă al NASA
