هذه هي النباتات الأولى التي تزرع في تراب القمر


هذا ساق صغير لنبات ، قفزة عملاقة لعلوم النبات.

في حديقة صغيرة نمت في المختبر ، نبتت البذور الأولى التي زرعت في الأوساخ القمرية. هذا المحصول الصغير ، المزروع في عينات عادت بها بعثات أبولو ، يوفر الأمل في أن رواد الفضاء يمكن أن يزرعوا طعامهم في يوم من الأيام على القمر.

لكن النباتات مزروعة في الأوساخ القمرية نمت ببطء أكثر وكانت أكثر هشاشة من غيرها من المواد البركانية من الأرض ، أفاد الباحثون في 12 مايو بيولوجيا الاتصالات. تشير هذه النتيجة إلى أن الزراعة على القمر ستستغرق أكثر بكثير من مجرد إبهام أخضر.

“آه! بارد جدا!” يقول عالم النبات الفلكي بجامعة ويسكونسن ماديسون ريتشارد باركر عن التجربة.

يقول باركر ، الذي لم يشارك في الدراسة: “منذ عودة هذه العينات ، كان هناك علماء نبات يريدون معرفة ما سيحدث إذا زرعت نباتات فيها”. “لكن الجميع يعرف أن تلك العينات الثمينة … لا تقدر بثمن ، ولذا يمكنك فهم السبب [NASA was] يحجمون عن إطلاق سراحهم “.

الآن ، تخطط ناسا القادمة لإرسال رواد فضاء إلى القمر كجزء من القمر برنامج أرتميس عرضت حافزا جديدا لفحص تلك الأوساخ الثمينة واستكشاف كيف يمكن للموارد القمرية أن تدعم البعثات طويلة الأجل (SN: 7/15/19).

الأوساخ ، أو الثرى ، التي تغطي القمر هي في الأساس أسوأ كابوس بستاني. هذه الغرامة بودرة القطع الحادة مليء بالحديد المعدني ، وليس من النوع المؤكسد الذي يستساغه النبات (SN: 9/15/20). كما أنها مليئة بشظايا الزجاج الصغيرة التي شكلتها الصخور الفضائية التي تقذف القمر. ما هذا ليس مليء بالنيتروجين والفوسفور أو الكثير من النباتات التي تحتاج إلى النمو. لذلك ، على الرغم من أن العلماء قد نجحوا في إقناع النباتات بالنمو في غبار القمر المزيف المصنوع من مواد أرضية ، لم يعرف أحد ما إذا كانت النباتات حديثة الولادة يمكن أن تضع جذورها الدقيقة في المادة الحقيقية.

لمعرفة الإجابة ، أجرى ثلاثة من الباحثين في جامعة فلوريدا في غينزفيل تجارب على الرشاد (نبات الأرابيدوبسيس thaliana). ينتمي هذا النبات المدروس جيدًا إلى نفس عائلة الخردل ويمكن أن ينمو في كتلة صغيرة من المواد. كان هذا أمرًا أساسيًا لأن الباحثين لم يكن لديهم سوى جزء صغير من القمر للالتفاف حوله.

قام الفريق بزرع البذور في أواني صغيرة تحتوي كل منها على حوالي جرام من الأوساخ. أربعة أواني مملوءة بالعينات التي أعادتها أبولو 11 ، وأربعة أخرى بعينة أبولو 12 وأربعة أخيرة بالتراب من أبولو 17. 16 وعاء آخر كانت مملوءة بالمواد البركانية الأرضية المستخدمة في التجارب السابقة لتقليد تراب القمر. نمت جميعًا تحت أضواء LED في المختبر وسقيت بمرق من العناصر الغذائية.

لقطة علوية لنباتات الرشاد التي تنمو في قوارير مزينة بتراب القمر.  النباتات المزروعة في عينات أعادتها أبولو 11 كانت أسوأ من تلك المزروعة في عينات أبولو 12 أو 17.
بدت نباتات حب الرشاد التي نمت لمدة 16 يومًا في مادة بركانية من الأرض (على اليسار) مختلفة تمامًا مقارنة بالشتلات التي تتغذى في تراب القمر (على اليمين). النباتات المزروعة في عينات أعيدتها مهمة أبولو 11 (على اليمين ، أعلى) كانت أسوأ من تلك المزروعة في عينات أبولو 12 (يمين ، وسط) أو عينات أبولو 17 (يمين ، أسفل).تايلر جونز ، IFAS / UF

تقول آنا ليزا بول ، عالمة الأحياء الجزيئية النباتية: “لا يوجد شيء حقًا يمكن مقارنته بالوقت الذي رأينا فيه الشتلات لأول مرة وهي تنبت في الثرى القمري”. “كانت هذه تجربة مؤثرة ، لأتمكن من القول إننا نشاهد الكائنات الأرضية الأولى التي تنمو في مواد خارج كوكب الأرض ، على الإطلاق. وكان ذلك مذهلاً. فقط رائع.”

نمت النباتات في جميع الأواني الترابية القمرية ، ولكن لم ينمو أي منها كما نمت تلك المزروعة في المواد الأرضية. يقول بول: “الأصح منها كان أصغر حجمًا”. كانت أكثر النباتات التي نمت على القمر مرضًا صغيرة ولديها صبغة أرجوانية – وهي علامة حمراء لإجهاد النبات. كانت النباتات المزروعة في عينات أبولو 11 ، والتي تعرضت على سطح القمر لأطول فترة ، تعاني من التقزم.

قام بول وزملاؤه أيضًا بفحص الجينات في كائنهم الفضائي المصغر عدن. “من خلال رؤية نوع الجينات التي يتم تشغيلها وإيقاف تشغيلها استجابةً للإجهاد ، يُظهر لك ذلك الأدوات التي تسحبها النباتات من مجموعة أدوات التمثيل الغذائي الخاصة بها للتعامل مع هذا الإجهاد” ، كما تقول. استخرجت جميع النباتات التي تنمو في أوساخ القمر الأدوات الجينية التي تُرى عادةً في النباتات التي تعاني من الإجهاد الناجم عن الملح أو المعادن أو أنواع الاكسجين التفاعلية (SN: 9/8/21).

كانت شتلات أبولو 11 هي الأكثر توتراً من الناحية الجينية ، مما يوفر المزيد من الأدلة على أن تعرض الثرى لسطح القمر لفترة أطول – وبالتالي تناثر مع مزيد من الزجاج والحديد المعدني – أكثر سمية للنباتات.

يمكن لمستكشفي الفضاء في المستقبل اختيار الموقع لموائلهم القمرية وفقًا لذلك. ربما يمكن أيضًا تعديل الأوساخ القمرية بطريقة ما لجعلها أكثر راحة للنباتات. أو يمكن تعديل النباتات وراثيًا لتشعر وكأنك في موطنها في التربة الغريبة. يقول بول: “يمكننا أيضًا اختيار النباتات التي تعمل بشكل أفضل”. “ربما لن تواجه نباتات السبانخ ، شديدة التحمل للملح ، أي مشكلة في النمو في الثرى القمري.”

باركر لا تخيفه التحديات التي وعدت بها هذه المحاولة الأولى للبستنة القمرية. يقول: “هناك العديد والعديد من الخطوات وقطع التكنولوجيا التي يجب تطويرها قبل أن تتمكن البشرية حقًا من الانخراط في الزراعة القمرية”. “ولكن الحصول على مجموعة البيانات المحددة هذه مهم حقًا لأولئك منا الذين يعتقدون أنها ممكنة ومهمة.”



المصدر

ندى عبدالرحمن
مهتمة في العلوم والفضاء خاصةً محبة للتقنية اعمل كاتبة في موقع اراود