Oamenii de știință au reușit să crească plante în sol de pe Lună pentru prima dată în istorie

Într-o descoperire majoră, oamenii de știință au crescut plante în pământ de pe Lună, ceea ce marchează o premieră pentru că e prima dată când au fost plantate semințe într-un sol care provine de pe un corp extraterestru, raportează noul studiu. 

Descoperirea deschide calea către grădini lunare care ar putea sprijini viitoarele echipaje umane pe Lună, deși e important de reținut că plantele din experiment, care au fost crescute în trei soluri diferite aduse de misiunile Apollo 11, 12 și 17, au experimentat stres și încetinire a creșterii în comparație cu omoloagele sale plantate în substraturi de pe Pământ. 

Timp de zeci de ani, oamenii au speculat posibilitatea de a crește plante în regolitul extraterestru, materia liberă găsită pe Lună și alte corpuri stâncoase, deoarece această realizare ar servi drept o piatră de temelie clară pentru o prezență umană mai sustenabilă pe suprafața lunară și dincolo. Acum, acest pas a fost realizat, conform unui studiu publicat în jurnalul Communications Biology. 

„Plantele vor crește în regolit lunar”, a spus într-un e-mail Robert Ferl, un profesor renumit de horticultură de la Institutul de Științe Alimentare și Agricole al Universității din Florida și autor senior al studiului.

„Surprinzător? Poate. Uluitor? Cu siguranță. Viața terestră poate trăi pe Lună, iar pentru astronauții care petrec timp pe Lună, plantele pot fi folosite pentru susținerea vieții în moduri care până acum au fost doar speculații.”

Ferl și doi dintre colegii săi de la Universitatea din Florida, Anna-Lisa Paul și Stephen Elardo, au anunțat în studiu că „planta terestră Arabidopsis thaliana”, cunoscută sub numele de creson, „germinează și crește în diferite regolite lunare”, deși nu a crescut la fel de bine ca plantele cultivate în sol lunar fals numit simulant lunar JSC.

Deși plantele au supraviețuit după ce au presărate și frecate cu mostre lunare în experimente care au avut loc în urmă cu 50 de ani, indicator al posibilei lor viabilitate în soluri lunare, Ferl a remarcat că „nu puteam să stabilim așteptările” cu privire la rezultatul experimentului echipei sale care le-a plantat direct în soluri lunare pentru prima oară.

„Tot ce am putut face a fost să desfășurăm cel mai bun proces al nostru și apoi să observăm ce se întâmplă”, a spus el. 

Ferl și colegii săi au reușit în sfârșit să transforme această noțiune despre plantele lunare din speculație în realitate, datorită efortului lor de un deceniu de a obține mostre Apollo de pe lună de la Johnson Space Center Lunar Receiving Laboratory al NASA. Deși s-au făcut multe studii despre creșterea plantelor în soluri extraterestre false, numite simulanți, să faci rost de solul real este, pe bună dreptate, o sarcină dificilă - și una cu consecințe permanente în cazul acesta. 

„Mostrele sunt prețioase și are sens ca NASA să fie foarte precaută cu oferirea lor pentru orice scop”, a declarat Ferl. „În plus, odată ce aceste mostre au intrat în contact cu o oarecare biologie, ele nu mai pot fi niciodată la fel cum erau pe Lună. Acum, mostrele lunare nu mai pot fi folosite niciodată ca să fie studiate așa cum existau pe Lună. Deci NASA a trebuit să tragă aer adânc înainte să ia în considerare oferirea de mostre care, în esență, nu mai pot fi folosite în niciun alt scop.”

Cu toate astea, Ferl a adăugat că Artemis Program, un nou plan de întoarcere a oamenilor pe Lună, condus de NASA, a schimbat calculul agenției. În timp de astronauții Apollo au petrecut cel mult câteva zile pe suprafața lunară, NASA și partenerii săi Artemis speră să trimită în cele din urmă echipaje să trăiască pe Lună săptămâni sau chiar luni. Acest obiectiv ambițios depinde de experimente reușite, precum cel efectuat la UF, pentru a oferi mai multe informații pentru strategiile de trai cu ajutorul solului lunar. În plus, NASA se așteaptă ca echipajele Artemis să aducă noi roci de Lună pe Pământ, ceea ce ar trebui să ușureze o parte din cererea de mostre existente din epoca Apollo. 

Acestea fiind spuse, Ferl și colegii lui nu au primit chiar recipiente pline de sol lunar pentru experimentul lor. NASA le-a oferit doar 12 grame în total, împărțite între locurile explorate de echipajele Apollo 11, 12 și 17. Ca să poată lucra cu o cantitate atât de mică, echipa a conceput o grădină în miniatură care pare desprinsă dintr-un basm din altă lume. Plantele au fost cultivate în ghivece de mărimea unui degetar cu sol lunar adunat de exploratorii interplanetari care au stârnit imaginația lumii în urmă cu jumătate de secol. În acest scop, istoria și valoarea incredibilă a acestor mostre de regolit nu au fost irosite pe Ferl și colegii săi. 

„Doar imaginează-ți că ții Luna în palmă”, a spus Ferl. „Am exersat intens procedurile pe care le-am folosit pentru a manipula mostrele lunare. Am exersat din nou și din nou cu simulantul lunar JSC. Știam ce facem.”

„Dar să deschidem acele mostre? Să le vedem, să le manevrăm, să fim responsabili cu mostre lunare reale? Tremuram la propriu”, a continuat el. „Sunt surprins că nu l-am vărsat pe tot (și foarte mulțumit că nu s-a întâmplat asta). Deci da, să ținem în mână mostre colectate de către Armstrong, Aldrin, Conrad, Bean, Cernan și Schmidt - când au fost pe Lună - este o experiență de care ne vom aminti pentru totdeauna și pe care o vom prețui.”

Arabidopsis thaliana, care este acum primul răsad lunar de succes, a fost selectat pentru experiment dintr-o multitudine de motive: este un organism model cu un genom care este extrem de bine înțeles, permițând cercetătorilor să monitorizeze variațiile nuanțate din expresiile sale genetice. De asemenea, este suficient de mic ca să se potrivească în ghivecele minuscule din studiu. În plus, Ferl a remarcat că planta „are o istorie bogată de zboruri spațiale, fiind în numeroase experimente pe Space Shuttle și Stația Spațială Internațională.”

În timp ce toate plantele au germinat în mostrele lunare, unele variante Apollo s-au dovedit a fi aparent mai potrivite pentru grădinărit decât altele, o diferență relevată de echipa care a monitorizat genetica răsadurilor.

Plantele sădite în regolitul Apollo 11, care a fost adus de Neil Armstrong și Buzz Aldrin în timpul primei aterizări în Marea Liniștii de pe Lună, s-au descurcat cel mai prost, deoarece au activat 465 de gene diferite în comparație cu simulantul de control. Plantele crescute în regolit colectat în valea lunară Taurus-Littrow de Gene Cernan și Harrison Schmidt ai Apollo 17, ultimii oameni care au pășit pe Lună, au fost cel mai puțin stresate, exprimând doar 113 gene la diferite niveluri. Între timp, plantele crescute în regolitul Apollo 12, colectate de Charles „Pete” Conrad și Alan Bean din Oceans of Storms al Lunii, au exprimat 265 de gene diferite. 

Ferl și colegii săi cred că diferențele de creștere au fost cauzate parțial de expunerile variate ale mostrelor de regolit la vânturile cosmice. Locul de aterizare al Apollo 11 este expus mai mult la intemperii decât omologii săi, producând materiale abrazive care nu sunt la fel de propice creșterii plantelor. Chiar și așa, niciunul dintre aceste soluri lunare bazaltice nu a produs plante la fel de sănătoase ca cele cultivate în simulant, lucru care sugerează că grădinile de pe Lună ar putea necesita un grădinărit special. 

„O concluzie majoră este că creșterea de plante lunare este foarte posibilă, dar încă mai avem de înțeles provocările ca să o putem maximiza”, a spus Ferl. „Avem treabă, dar succesul se întrevede și e accesibil. Nivelul de stres pe care-l vedem este similar cu cel în cazul terenurilor agricole marginale de aici de pe Pământ și avem de lucrat la strategii de atenuare”. A mai adăugat „cu cât aflăm mai multe despre cum se comportă plantele, cu atât aceste strategii vor fi mai bine informate”.

„Ca oameni de știință, viitoarele misiuni Artemis marchează o tranziție importantă în spațiu și tărâmul explorărilor lunare - tranziția către o prezență sustenabilă pe Lună”, a conchis el. „Va fi nevoie de știință pentru a permite această ședere prelungită, iar asta înseamnă mai multă infrastructură științifică pe Lună. Deci, un lucru important ar fi să avem o astfel de infrastructură pe Lună, precum un laborator lunar, unde ar trăi și lucra oamenii de știință.”