Kas nutiks, jei Mėnulyje auginsite augalus? Naujas tyrimas rodo, kaip jie reaguoja

Tačiau įsivaizduokite, kad neturite nei turtingos dirvos, nei lietaus, nei bičių ir drugelių.

Saulės spinduliai buvo per daug aštrūs ir tiesioginiai arba jų visai nebuvo - dėl to buvo šalta.

Ar tokioje aplinkoje galėtų augti augalai, o jei taip, tai kokie?

Tai klausimas, kurį turės spręsti Mėnulio (ir Marso) kolonistai, jei (arba kai) žmonės pradės tyrinėti mūsų kaimynines planetas.

Atsakymus į šiuos klausimus bandoma rasti naujame tyrime, paskelbtame žurnale "Communications Biology".

Tyrimą atlikę mokslininkai sparčiai augantį augalą Arabidopsis thaliana augino Mėnulio regolito (dirvožemio) mėginiuose, kuriuos iš trijų skirtingų Mėnulio vietų atgabeno "Apollo" astronautai.

Sausas ir nederlingas dirvožemis

Tai ne pirmas bandymas auginti augalus Mėnulio regolite, tačiau tai pirmas kartas, kai bandoma parodyti, kodėl jie neauga.

Mėnulio regolitas labai skiriasi nuo sausumos dirvožemio.

Pirmiausia jame nėra organinių medžiagų (kirminų, bakterijų, pūvančių augalų), kurios būdingos Žemės dirvožemiui.

Jis taip pat neturi jam būdingo vandens kiekio.

Tačiau jis sudarytas iš tų pačių mineralų kaip ir sausumos dirvožemis, todėl darant prielaidą, kad vandens, saulės šviesos ir oro trūkumą galima sušvelninti auginant augalus Mėnulio buveinėje, regolitas galėtų būti tinkamas auginti augalus.

Tyrimai parodė, kad taip iš tiesų yra.

A. thaliana sėklos Apollo medžiagoje sudygdavo taip pat greitai, kaip ir sausumos dirvožemyje.

Tačiau sausumos dirvožemyje augalai išaugino šaknis ir išleido lapus, o Apolono daigai buvo žemi ir silpnai augo.

Pagrindinis tyrimų tikslas buvo ištirti augalus genetiniu lygmeniu.

Tai leido mokslininkams atpažinti, kurie konkretūs aplinkos veiksniai sukelia stipriausią genetinę reakciją į stresą.

Jie nustatė, kad daugiausia streso reakcijų visuose "Apollo" daiguose sukėlė Mėnulio mėginiuose esančios druskos, metalai ir deguonis, kuris yra labai reaktyvus (pastarieji du nėra paplitę sausumos dirvožemyje).

Eksperimento rezultatai, gauti 6 dieną, kai kiekviename dirvožemyje yra skirtingi šuliniai.

Trys "Apollo" mėginiai buvo paveikti skirtingu mastu, o "Apollo 11" mėginiai augo lėčiausiai.

Atsižvelgdami į tai, kad trijų Apollo dirvožemių cheminė ir mineraloginė sudėtis buvo gana panaši tarpusavyje ir į sausumos mėginio, tyrėjai įtarė, kad maistinės medžiagos nebuvo vienintelė veikianti jėga.

Žemės dirvožemis, pavadintas JSC-1A, nebuvo įprastas dirvožemis.

Tai buvo mineralų mišinys, paruoštas specialiai Mėnulio paviršiui imituoti, ir jame nebuvo jokių organinių medžiagų.

Pradinė medžiaga buvo bazaltas, kaip ir Mėnulio regolitas.

Žemiškoje versijoje taip pat buvo natūralaus vulkaninio stiklo, kaip analogo "stikliniams agliutinatams" - mažiems mineraliniams fragmentams, susimaišiusiems su išlydytu stiklu, kurių gausu Mėnulio regolite.

Mokslininkai pripažino, kad agliutinatai yra viena iš galimų priežasčių, kodėl daigai Apolono dirvožemyje augo silpniau nei sausumos dirvožemyje, taip pat kodėl skiriasi trijų Mėnulio mėginių augimo modeliai.

Kadangi Mėnulyje nėra atmosferos, kuri sulėtintų į paviršių krintančius smulkius meteoritus, jie atsitrenkia dideliu greičiu, todėl smūgio vietoje lydosi, o paskui atvėsta.

Palaipsniui susidaro maži mineralų agregatai, kuriuos sulaiko stiklas.

Juose taip pat yra smulkių geležies metalo dalelių (nanofazinės geležies), susidariusių vykstant kosminiams atmosferos poveikiams.

Būtent ši geležis yra didžiausias skirtumas tarp stiklinių agliutinatų Apollo mėginiuose ir natūralaus vulkaninio stiklo sausumos mėginiuose.

Labai brandūs dirvožemiai Mėnulio paviršiuje išbuvo ilgą laiką.

Jų randama tose vietose, kur regolito nepažeidė neseniai įvykę smūgiai, sukūrę kraterius, o nesubrendusių dirvožemių (iš po paviršiaus) pasitaiko aplink šviežius kraterius ir ant stačių kraterių šlaitų.

Jauno dirvožemio svarba

Tyrimo išvadose teigiama, kad brandesnis regolitas buvo mažiau efektyvus substratas daigams auginti nei mažiau brandus dirvožemis.

Tai svarbi išvada, nes ji rodo, kad augalai galėtų būti auginami Mėnulio buveinėse naudojant regolitą kaip išteklių.

Tačiau nustatant buveinės vietą reikėtų vadovautis dirvožemio brandumu.

Bet ar yra technologijų, kurios atsiranda atliekant šiuos tyrimus ir kurias būtų galima pritaikyti Žemėje?

Ar tai, kas sužinota apie su stresu susijusius genetinius pokyčius, galėtų būti panaudota kuriant sausrai atsparesnius augalus?

Arba augalus, kurie galėtų toleruoti didesnį metalų kiekį?

Būtų didelis pasiekimas, jei Mėnulyje augantys augalai padėtų Žemėje auginti žalesnius sodus.