Ученые впервые вырастили растения в лунном грунте
Правда, рост растений в лунном грунте сопряжен с большим стрессом
Истрия выращивания картошки в марсианском грунте, показанная в научно-фантастическом фильме «Марсианин» с Мэттом Дейманом в главной роли, когда-нибудь станет явью, ну а пока ученые сделали первый шаг к тому – они впервые вырастили растения в лунном грунте. Том, что доставили на Землю космические миссии Аполлон более 50 лет тому назад.
По мере того, как космические агентства и частные компании говорят об отправке людей на Луну и даже Марс, проблема обеспечения экипажа провиантом, воздухом и водой обретает все большее значение. Наиболее очевидный вариант – выращивать или возделывать что-то прямо на месте. И нынешний эксперимент показал, что лунный грунт для этого в целом подходит.
Для исследования были взяты образцы лунного грунта (его называют реголитом), доставленные на Землю миссиями Аполлон-11, 12 и 17 между 1969 и 1972 годами. Во всех трех образцах ученые в лабораторных условиях вырастили кресс-салат (он же Arabidopsis thaliana, он хренница или перечник – в народе). В пищу его употреблять можно, но часто он выступает в роли добавки к основному блюду. Контрольный образец ученые выращивали в почве из земного вулканического пепла.
Исследователям удалось вырастить кресс-салат во всех трех образцах реголита. Но тут есть одна важна и интересная особенность: чем более «зрелый» лунный грунт, тем хуже растет растение. «Зрелость» в данном случае – подверженность ударам метеоритов, космических лучей и потокам заряженных частиц, исходящих от Солнца. Соответственно, чем менее подвержен реголит таким воздействиям, тем лучше он обеспечивает рост. Хуже всего кресс-салат рост в почве, привезенной миссией Аполлона-11, – она была самой «зрелой». Растения лучше росли в образце с Аполлона-12 и еще лучше в образце грунта с Аполлона-17, который был наименее «зрелым». Ну а в вулканическом пепле кресс-салат чувствовал себя едва ли не идеально – он рос заметно быстрее и больше, чем в любом из образцов реголита.
Генетический анализ показал, что по сравнению с растениями, выращенными в вулканическом пепле, растения, выращенные в лунной почве, экспрессируют множество генов, связанных с солевым, металл-ассоциированным и окислительным стрессом. У кресс-салата, выращенного в пробе грунта с Аполлона-11, были обнаружены изменения в 465 генах, в то время как растения, выращенные в реголите с Аполлона-12 и Аполлона-17, экспрессировали 265 генов и 113 генов соответственно. Это отражалось и на внешнем виде растения. Кресс-салат, имевший наибольшее количество генетических изменений, вызванных стрессом, выглядел хуже всего: он был меньше и имел красновато-черный цвет.
Ученые делают вывод, что лунная почва, наиболее подверженная космическому излучению и солнечному ветру, хуже всего подходит для растений, а вот «более молодые» части Луны могут быть более эффективны для выращивания здоровых растений. Но в любом случае, даже самые здоровые растения на Луне будут расти медленно и окажутся низкорослыми. Тем не менее, их можно будет употреблять в пищу.
Правда, пока это все лишь теория. Ученые отмечают, что выращивать растения в лунном грунте на Земле – это одно, а на Луне – совсем другое. Потребуется еще немало дальнейших исследований, чтобы окончательно понять, можно ли будет выращивать растения на Луне.