A Nemzetközi Űrállomás fedélzetén növekvő borsó. Kép jóváírása: Az ISS Expedition 6 személyzete, NASA. kattints a kinagyításhoz
A szorongás jó lehet. Figyelmezteti Önt, hogy lehet, hogy valami nincs rendben, hogy a veszély közeli lehet. Segít olyan jelek elindításában, amelyek készen állnak a cselekvésre. Noha az alkalmi kis szorongás megmentheti az életét, az állandó szorongás nagy károkat okoz. A hormonok, amelyek a testét nagy figyelmeztetésre bocsátják, szintén károsítják az agyat, az immunrendszert és még sok más, ha folyamatosan áradnak át a testén.
A növények nem válnak olyan szorongóvá, mint az emberek. De szenvednek a stressztől, és nagyjából ugyanúgy bánnak velük. Kémiai jelet - szuperoxidot (O2-) - termelnek, amely a növény többi részét nagy figyelmeztetésre helyezi. A szuperoxid azonban mérgező; túl nagy része károsítja a növényt.
Ez problémát jelenthet a Marson élő növények számára.
Az űrkutatás jövőképe szerint az emberek a következő évtizedekben ellátogatnak és felfedezik a Marsot. Elkerülhetetlenül szeretnének magukkal vinni növényeket. A növények táplálékot, oxigént, társaságot és egy zöld foltot kínálnak otthonuktól távol.
A Marson a növényeknek el kell viselniük azokat a feltételeket, amelyek általában nagy stresszt okoznak számukra - súlyos hideg, aszály, alacsony légnyomás, olyan talajok, amelyekben nem fejlődtek ki. A Wendy Boss növényfiziológus és Amy Grunden, az észak-karolinai állami egyetem mikrobiológusa azonban úgy gondolja, hogy olyan növényeket fejleszthetnek, amelyek ilyen körülmények között élhetnek. Munkájukat a NASA Haladó Koncepciók Intézete támogatja.
A stressz kezelése kulcsfontosságú: Furcsa módon már vannak olyan Föld lények, amelyek Mars-szerű körülmények között virágznak. De ők nem növények. Ezek a Föld egyik legkorábbi életformája - az ókori mikrobák, amelyek az óceán végén vagy a sarkvidéki jég mélyén élnek. Boss és Grunden abban reménykednek, hogy Mars-barát növényeket fognak előállítani azáltal, hogy kölcsön vesznek géneket ezekből az extrém szeretetű mikrobákból. És az első gének, amelyeket vesznek, megerősítik a növények stresszkezelő képességét.
A szokásos növényeknek már van módja a szuperoxid méregtelenítésére, ám a kutatók úgy vélik, hogy a Pyrococcus furiosus néven ismert mikrobában olyan mikrobát használnak, amely jobban működhet. A P. furiosus egy túlhevített szellőzőnyílásban él az óceán fenekén, de időnként hideg tengervízbe engedi. Tehát, a növények méregtelenítési útvonalaitól eltérően, a P. furiosusban lévők egy lenyűgöző 100+ Celsius fokos hőmérsékleti tartományban működnek. Ez egy hinta, amely megegyezik azzal, amit a növények tapasztalnak egy üvegházban a Marson.
A kutatók már bevezettek egy P. furiosus gént egy kicsi, gyorsan növekvő növénybe, az arabidopsis néven ismertek. "Megvan az első kis palánta" - mondja Boss. "Növekszük őket, és összegyűjtjük a vetőmagokat egy második, majd egy harmadik generáció előállításához." Körülbelül másfél-két év alatt azt remélik, hogy olyan növények lesznek, amelyek mindegyikének két példánya van az új génekből. Ezen a ponton meg tudják vizsgálni, hogy a gének hogyan működnek: termelnek funkcionális enzimeket, vajon valóban elősegítik-e a növény túlélését, vagy valamilyen módon fájnak.
Végül azt remélik, hogy más extremofil mikrobákból géneket szednek - olyan géneket, amelyek lehetővé teszik a növényeknek az aszály, a hideg, az alacsony légnyomás és így tovább ellenállását.
A cél természetesen nem olyan növények kifejlesztése, amelyek pusztán túlélik a marsi körülményeket. Ahhoz, hogy valóban hasznosak legyenek, a növényeknek virágzásra szorulnak: növények előállítására, a hulladékok újrahasznosítására stb. "Amit egy Mars üvegházában akarsz," mondja Boss, "olyasvalami, amely marginális környezetben növekedni fog és robusztus lesz."
Grunden szerint stresszes körülmények között a növények gyakran részben leállnak. Megállítják a szaporodást és a szaporodást, és inkább az életben maradásra koncentrálják erőfeszítéseiket - és semmi többre. Miközben mikrobiális géneket helyez be a növényekbe, Boss és Grunden remélik, hogy megváltoztatják ezt.
„Más forrásokból származó gének felhasználásával - magyarázza Grunden -„ becsapja a növényt, mert nem tudja ezeket a géneket úgy szabályozni, mint ahogyan a saját. Reméljük, hogy [rövidzárlat] az üzem azon képességére, hogy a stressz hatására leállítsa anyagcseréjét. "
Ha Boss és Grunden sikeresek lesznek, munkájuk hatalmas változást hozhat az itt a Föld szélsőséges környezetben élő emberek számára. A harmadik világ számos országában, mondja Boss, „ha a termést egy-két héten át meghosszabbítják, amikor az aszály eljut, a végső betakarítást eredményezheti, amelyre télen át kell tartania. Ha növelhetjük az aszályállóságot vagy a hidegtoleranciát, és meghosszabbíthatjuk a növekedési időszakot, ez nagy változást okozhat sok ember életében. "
Projektük hosszú távú, hangsúlyozzák a tudósok. „Másfél év telik el, amíg valójában [az első gén] van egy növényben, amelyet tesztelni tudunk” - rámutat Grunden. Még hosszabb lesz, mire a Marson vagy akár Észak-Dakotában is megindul egy hideg- és aszályszerető paradicsomnövény. De Grunden és Boss továbbra is meg vannak győződve arról, hogy sikerrel fognak járni.
"Kint van egy extrémofil kincslelet" - mondja Grunden. "Tehát ha valaki nem működik, akkor csak továbbmehet a következő szervezetbe, amely valamivel más változatot állít elő, mint amit akarsz."
„Amy-nak igaza van” - ért egyet Boss. “Ez egy kincslelet. És ez csak annyira izgalmas. "
Eredeti forrás: NASA sajtóközlemény
