Ученые впервые вырастили семена в почве с Луны – образцах, извлеченных во время миссий НАСА в 1969 и 1972 годах.
Исследователи заявили в четверг, что они посадили семена миниатюрного цветущего сорняка под названием Arabidopsis thaliana, а попросту кресс-салата, в 12 небольших контейнеров размером с наперсток, каждый из которых содержал грамм лунной почвы, более правильно называемой лунным реголитом, и наблюдали, как они прорастают и растут.
Лунный реголит с его острыми частицами и отсутствием органического материала сильно отличается от земной почвы, поэтому было неизвестно, прорастут ли семена.
«Когда мы впервые увидели обилие зеленых ростков, покрывающих все образцы, у нас перехватило дыхание», призналась профессор садоводческих наук Анна-Лиза Пол, директор Междисциплинарного центра биотехнологических исследований Университета Флориды и соруководительница исследования, опубликованного в журнале Communications Biology.
«Растения могут расти в лунном реголите. Это одно простое утверждение имеет большое значение и открывает двери для будущих исследований с использованием ресурсов, имеющихся на Луне и, вероятно, на Марсе», сказала профессор Пол.
Каждое семя проросло, и не было никаких внешних различий на ранних стадиях роста между семенами, посеянными в реголите, состоящем в основном из измельченных базальтовых пород, и семенами, посеянными для сравнения в вулканическом пепле с Земли с аналогичным минеральным составом и размером частиц.
Семена из реголита показали себя хуже, чем растения из земного вулканического пепла, что неудивительно. Они росли медленнее и, как правило, были меньше, имели более низкорослые корни и были более склонны к проявлению связанных со стрессом признаков, таких как меньшие листья и глубокая красновато-черная окраска, нетипичная для здорового роста.
Они также показали активность генов, указывающую на стресс, сходную с реакцией растений на соль, металл и окисление.
«Несмотря на то, что растения могли расти в реголите, для этого им приходилось много метаболически работать», сказала профессор Пол.
Для исследователей тот факт, что они вообще выросли, казался замечательным. Соруководитель исследования Роб Ферл, помощник вице-президента Университета Флориды по исследованиям, сказал, что испытывает радость, наблюдая, как жизнь делает то, чего никогда раньше не делала.
Выращивание растений в лунном грунте – достижение, которое свидетельствует, что мы можем отправиться на Луну и выращивать пищу, очищать воздух и перерабатывать воду, используя растения так же, как мы используем их здесь, на Земле. Это также открытие, поскольку в нем говорится, что земная жизнь не ограничивается Землей, добавил Ферл.
Арабидопсис, также называемый кресс-салатом, широко используется в научных исследованиях, включая предыдущие эксперименты на орбите, благодаря его быстрому жизненному циклу и глубокому пониманию его генетики.
НАСА предоставило 12 г (несколько чайных ложек) реголита, собранного во время миссий «Аполлон-11», «Аполлон-12» и «Аполлон-17».
Исследователи посадили по 3-4 семени в каждый из дюжины контейнеров, смоченных питательным раствором, а затем поместили их в лабораторию при температуре около 23 градусов по Цельсию под светодиодными лампами, излучающими розовый оттенок. Семена взошли в течение трех дней. Примерно через неделю роста исследователи удалили все растения, кроме одного, из каждого контейнера. Одно оставляли расти 20 дней, а затем собирали его листья для оценки активности генов.
Исследователи также определили, что реголит, который подвергался более длительному воздействию космических лучей и солнечного ветра на лунной поверхности, был менее восприимчив к росту.
Земные растения могут помочь людям создавать аванпосты в таких местах, как Луна и Марс, как в «Марсианине», когда астронавт выращивал картофель на Красной планете.
Программа NASA Artemis предполагает, что люди вернутся на поверхность Луны в ближайшие годы.
«Растения глубоко укоренились в науке об исследовании космоса из-за их роли жизнеобеспечения, особенно когда мы рассматриваем возможность покинуть Землю на продолжительные периоды времени», сказал Ферл.
