Fotoğraf kredisi: NASA
Şaşkın? O zaman tıpkı Mars'ta bir seradaki bitkiler gibisiniz.
Tabii ki henüz orada sera yok. Ancak Mars'ta veya aydaki uzun süreli kaşiflerin bitkileri yetiştirmesi gerekecek: yiyecek için, geri dönüşüm için, havayı yenilemek için. Ve bitkiler bu toprak dışı ortamı hiç anlamayacaklar. Onlar için evrimleştikleri şey değil ve bekledikleri şey de bu değil.
Ama bazı açılardan, muhtemelen daha iyi sevecekler! Zaten bazı kısımları.
Florida Üniversitesi Uzay Tarım Biyoteknoloji Araştırma ve Eğitim müdürü moleküler biyolog Rob Ferl, “Ay'da veya Mars'ta bitki yetiştirme fikrine geldiğinizde,“ o zaman bitki yetiştirme fikrini düşünmelisiniz. atmosfer basıncını olabildiğince azalttı. ”
Bunun iki nedeni var. İlk olarak, dünyadan kaldırılması gereken malzemelerin ağırlığının azaltılmasına yardımcı olacaktır. Havanın bile kütlesi vardır.
İkincisi, Mars ve ay seraları, atmosferik baskıların en iyi ihtimalle Dünya normalinin yüzde birinden daha az olduğu yerlerde tutunmalıdır. Bu seraların iç basınçları da çok düşükse (belki de Dünya'nın sadece on altıda biri normalse) inşa edilmesi ve işletilmesi daha kolay olacaktır.
Sorun, bu aşırı düşük basınçlarda, bitkilerin hayatta kalmak için çok çalışması gerektiğidir. Ferl, “Bitkilerin hipobariye karşı evrimsel bir ön hazırlığı olmadığını unutmayın” diyor. Düşük basınçtan kaynaklanan biyokimyasal sinyalleri yorumlamayı öğrenmelerinin bir nedeni yoktur. Ve aslında, bilmiyorlar. Onları yanlış yorumlarlar.
Düşük basınç, bitkilerin kuruyormuş gibi davranmasını sağlar.
NASA'nın Biyolojik ve Fiziksel Araştırma Ofisi tarafından desteklenen son deneylerde, Ferl’in grubu genç büyüyen bitkileri yaklaşık yirmi dört saat boyunca normalin onuncu Dünya basıncına maruz bıraktı. Böyle düşük basınçlı bir ortamda, su yapraklardan çok hızlı bir şekilde çekilir ve bu nedenle onu yenilemek için ekstra suya ihtiyaç vardır.
Ancak Ferl, bitkilere ihtiyaç duydukları tüm suyu verdiklerini söylüyor. Bağıl nem bile yaklaşık yüzde 100'de tutuldu. Bununla birlikte, bitkilerin kuraklığı algılayan genleri hala aktif hale getiriliyordu. Görünüşe göre, Ferl, bitkiler hızlandırılmış su hareketini hiç kuraklık olmasa da kuraklık stresi olarak yorumladı.
Bu kötü. Bitkiler, orada bile olmayan bir sorunla başa çıkmak için harcadıkları takdirde kaynaklarını israf ediyorlar. Örneğin, stomalarını kapatabilirler - yapraklarından suyun kaçtığı küçük delikler. Ya da yapraklarını tamamen bırakabilirler. Ancak, bu yanıtların mutlaka uygun olması gerekmez.
Neyse ki, bitkilerin yanıtları anlaşıldıktan sonra araştırmacılar bunları ayarlayabilir. Ferl, “Hormon seviyesini değiştiren biyokimyasal değişiklikler yapabiliriz” diyor. “Bitkilerin çevreye tepkisini etkilemek için onları artırabilir veya azaltabiliriz.”
Ve merak uyandırıcı bir şekilde, çalışmalar düşük basınçlı bir çevreye faydalar bulmuştur. Ferl, mekanizmanın aslında sorunlara neden olanla aynı olduğunu açıklıyor. Düşük basınçta, sadece su değil, aynı zamanda bitki hormonları bitkiden daha hızlı bir şekilde yıkanır. Bu nedenle, örneğin, bitkilerin yaşlılıktan ölmesine neden olan bir hormon, yürürlüğe girmeden önce organizma içinde hareket edebilir.
Bu araştırmadan sadece astronotlar yararlanamayacak. Hava basıncını, örneğin bir Dünya serasını veya bir depolama kutusunu kontrol ederek, belirli bitki davranışlarını etkilemek mümkün olabilir. Örneğin, meyveyi düşük basınçta saklarsanız, çok daha uzun sürer. Bunun nedeni, meyvenin olgunlaşmasına ve daha sonra çürümesine neden olan etilen hormonunun hızlı bir şekilde ortadan kaldırılmasıdır. Düşük basınçlı konteynırlarda bir kıyıdan diğerine kamyonla taşınan çiftlik ürünleri, süpermarkete o gün toplanmış gibi taze gelebilir.
Daha yapılacak çok iş var. Ferl’in ekibi bitkilerin kısa bir düşük basınç dönemine nasıl tepki verdiğini inceledi. Hala belirlenecek olan, bitkilerin - tüm ömürleri gibi - daha uzun zaman harcamaya hipobarik koşullarda nasıl tepki verdikleri. Ferl ayrıca bitkileri daha çeşitli basınçlarda incelemeyi umuyor. Farklı basınçlarda aktive edilen genlerin tüm süitleri var, ve bu, düşük basınçlı ortamlara şaşırtıcı derecede karmaşık bir tepki olduğunu gösteriyor.
Bu genetik yanıt hakkında daha fazla bilgi edinmek için Ferl’in grubu, genleri aktive edildiğinde yeşili parlayan biyomühendislik bitkileridir. Buna ek olarak, düşük basınçlara maruz kalan bitkilerde bir seferde yirmi bin kadar geni incelemek için DNA mikroçip teknolojisini kullanıyorlar.
Bitkiler, insanların Mars ve Ay gibi yerleri keşfetmelerine izin vermede olağanüstü önemli bir rol oynayacak. Evden uzakta astronotlara yiyecek, oksijen ve hatta iyi tezahürat sağlayacaklar. Ferl, yeryüzündeki bitkileri en iyi şekilde kullanmak için “onları düşük basınçta yetiştirmenin sınırlarını anlamalıyız” diyor. “Ve sonra bu sınırların neden var olduğunu anlamalıyız.”
Ferl’in grubu ilerleme kaydediyor. “Bunun heyecan verici kısmı, yaşam destek sistemlerimizde bitkileri gerçekten kullanmak için ne gerektiğini anlamaya başlıyoruz.” Mars'ı ziyaret etme zamanı geldiğinde, seradaki bitkiler sonuçta o kadar karışık olmayabilir.
Orijinal Kaynak: NASA Bilim Haberleri
