Τα μπιζέλια αναπτύσσονται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Πιστωτική εικόνα: Το πλήρωμα του ISS Expedition 6, NASA. Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Το άγχος μπορεί να είναι καλό. Σας προειδοποιεί ότι κάτι μπορεί να είναι λάθος, ότι ο κίνδυνος μπορεί να είναι κοντά. Βοηθά στην εκκίνηση σημάτων που σας προετοιμάζουν να δράσετε. Όμως, ενώ ένα περιστασιακό άγχος μπορεί να σώσει τη ζωή σας, το συνεχές άγχος προκαλεί μεγάλη ζημιά. Οι ορμόνες που τραβούν το σώμα σας σε υψηλή προειδοποίηση βλάπτουν επίσης τον εγκέφαλό σας, το ανοσοποιητικό σας σύστημα και πολλά άλλα εάν πλημμυρίζουν όλο το σώμα σας συνέχεια.
Τα φυτά δεν ανησυχούν με τον ίδιο τρόπο που κάνουν οι άνθρωποι. Αλλά υποφέρουν από άγχος και το αντιμετωπίζουν με τον ίδιο τρόπο. Παράγουν ένα χημικό σήμα - υπεροξείδιο (O2-) - που θέτει το υπόλοιπο εργοστάσιο σε εγρήγορση. Το υπεροξείδιο, ωστόσο, είναι τοξικό. πάρα πολύ από αυτό θα καταλήξει να βλάψει το φυτό.
Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα πρόβλημα για τα φυτά στον Άρη.
Σύμφωνα με το όραμα για την εξερεύνηση του διαστήματος, οι άνθρωποι θα επισκεφθούν και θα εξερευνήσουν τον Άρη τις επόμενες δεκαετίες. Αναπόφευκτα, θα θέλουν να πάρουν φυτά μαζί τους. Τα φυτά παρέχουν τροφή, οξυγόνο, συντροφιά και ένα πράσινο κομμάτι μακριά από το σπίτι.
Στον Άρη, τα φυτά θα έπρεπε να ανέχονται καταστάσεις που συνήθως τους προκαλούν μεγάλο άγχος - σοβαρό κρύο, ξηρασία, χαμηλή πίεση αέρα, εδάφη για τα οποία δεν εξελίχθηκαν. Ωστόσο, η φυσιολόγος φυτών Wendy Boss και η μικροβιολόγος Amy Grunden του κρατικού πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας πιστεύουν ότι μπορούν να αναπτύξουν φυτά που μπορούν να ζήσουν υπό αυτές τις συνθήκες. Το έργο τους υποστηρίζεται από το Ινστιτούτο για τις Προχωρημένες Έννοιες της NASA.
Η διαχείριση του άγχους είναι το κλειδί: Παραδόξως, υπάρχουν ήδη πλάσματα της Γης που ευδοκιμούν σε συνθήκες που μοιάζουν με τον Άρη. Δεν είναι όμως φυτά. Είναι μερικές από τις πρώτες μορφές ζωής της Γης - αρχαία μικρόβια που ζουν στον πυθμένα του ωκεανού ή βαθιά μέσα στον πάγο της Αρκτικής. Ο Boss και ο Grunden ελπίζουν να παράγουν φυτά φιλικά στον Άρη δανεισμό γονιδίων από αυτά τα μικρόβια που αγαπούν υπερβολικά. Και τα πρώτα γονίδια που παίρνουν είναι αυτά που θα ενισχύσουν την ικανότητα των φυτών να αντιμετωπίσουν το άγχος.
Τα συνηθισμένα φυτά διαθέτουν ήδη έναν τρόπο αποτοξίνωσης του υπεροξειδίου, αλλά οι ερευνητές πιστεύουν ότι ένα μικρόβιο γνωστό ως Pyrococcus furiosus χρησιμοποιεί ένα που μπορεί να λειτουργήσει καλύτερα. Ο P. furiosus ζει σε μια υπερθέρμανση στον βυθό του ωκεανού, αλλά περιοδικά εκτοξεύεται σε κρύο θαλασσινό νερό. Έτσι, σε αντίθεση με τις οδούς αποτοξίνωσης στα φυτά, αυτές στο P. furiosus λειτουργούν σε μια εκπληκτική θερμοκρασία 100+ βαθμού Κελσίου σε θερμοκρασία. Αυτή είναι μια ταλάντευση που θα μπορούσε να ταιριάξει με την εμπειρία των φυτών σε ένα θερμοκήπιο στον Άρη.
Οι ερευνητές έχουν ήδη εισαγάγει ένα γονίδιο P. furiosus σε ένα μικρό, ταχέως αναπτυσσόμενο φυτό γνωστό ως arabidopsis. «Έχουμε τα πρώτα μικρά φυτά μας», λέει ο Αφενός. "Θα τους μεγαλώσουμε και θα συλλέξουμε σπόρους για να παράγουμε μια δεύτερη και μετά μια τρίτη γενιά." Σε περίπου ενάμισι έως δύο χρόνια, ελπίζουν να έχουν φυτά που το καθένα έχει δύο αντίγραφα των νέων γονιδίων. Σε αυτό το σημείο θα είναι σε θέση να μελετήσουν πώς αποδίδουν τα γονίδια: αν παράγουν λειτουργικά ένζυμα, αν βοηθούν πράγματι το φυτό να επιβιώσει ή αν το έβλαψαν με κάποιο τρόπο.
Τελικά, ελπίζουν να μαζέψουν γονίδια από άλλα ακραία μικρόβια - γονίδια που θα επιτρέψουν στα φυτά να αντέξουν την ξηρασία, το κρύο, τη χαμηλή πίεση του αέρα και ούτω καθεξής.
Ο στόχος, φυσικά, δεν είναι να αναπτυχθούν φυτά που μπορούν απλώς να επιβιώσουν στις συνθήκες του Άρη. Για να είναι πραγματικά χρήσιμα, τα φυτά θα πρέπει να ευδοκιμήσουν: να παράγουν καλλιέργειες, να ανακυκλώνουν τα απόβλητα και ούτω καθεξής. «Αυτό που θέλετε σε ένα θερμοκήπιο στον Άρη», λέει ο Boss, «είναι κάτι που θα μεγαλώσει και θα είναι ισχυρό σε ένα περιθωριακό περιβάλλον».
Σε αγχωτικές συνθήκες, σημειώνει ο Grunden, τα φυτά συχνά κλείνουν εν μέρει. Σταματούν να μεγαλώνουν και να αναπαραχθούν, και αντίθετα επικεντρώνουν τις προσπάθειές τους στο να παραμείνουν ζωντανοί - και τίποτα περισσότερο. Με την εισαγωγή μικροβιακών γονιδίων στα φυτά, οι Boss και Grunden ελπίζουν να το αλλάξουν.
«Χρησιμοποιώντας γονίδια από άλλες πηγές», εξηγεί ο Grunden, «ξεγελάς το φυτό, επειδή δεν μπορεί να ρυθμίσει αυτά τα γονίδια με τον τρόπο που θα ρυθμίσει τα δικά του. Ελπίζουμε να [βραχυκυκλώσουμε] την ικανότητα του φυτού να σταματήσει τον δικό του μεταβολισμό ως απάντηση στο άγχος. "
Εάν ο Boss και ο Grunden είναι επιτυχημένοι, το έργο τους θα μπορούσε να κάνει τεράστια διαφορά για τους ανθρώπους που ζουν σε περιθωριακά περιβάλλοντα εδώ στη Γη. Σε πολλές χώρες του τρίτου κόσμου, λέει ο Boss, «η παράταση της καλλιέργειας μία ή δύο εβδομάδες όταν έρχεται η ξηρασία θα μπορούσε να σας δώσει την τελική συγκομιδή που πρέπει να διαρκέσετε μέχρι το χειμώνα. Αν μπορούσαμε να αυξήσουμε την αντοχή στην ξηρασία ή την ανοχή στο κρύο και να επεκτείνουμε την καλλιεργητική περίοδο, αυτό θα μπορούσε να κάνει μεγάλη διαφορά στη ζωή πολλών ανθρώπων. "
Το έργο τους είναι μακροπρόθεσμο, τονίζουν οι επιστήμονες. «Θα περάσουν ενάμισι χρόνο πριν στην πραγματικότητα έχουμε [το πρώτο γονίδιο] σε ένα φυτό που μπορούμε να δοκιμάσουμε», επισημαίνει ο Grunden. Θα είναι ακόμη περισσότερο πριν υπάρξει ένα φυτό τομάτας με κρύο και ξηρασία στον Άρη –ή ακόμη και στη Βόρεια Ντακότα. Όμως οι Grunden και Boss παραμένουν πεπεισμένοι ότι θα πετύχουν.
«Υπάρχει ένας θησαυρός εξτρεμφιλών εκεί έξω», λέει ο Grunden. "Έτσι, εάν κάποιος δεν λειτουργεί, μπορείτε απλώς να προχωρήσετε στον επόμενο οργανισμό που παράγει μια ελαφρώς διαφορετική παραλλαγή από αυτό που θέλετε."
«Η Amy έχει δίκιο», συμφωνεί ο Αφεντικός. «Είναι ένας θησαυρός. Και είναι τόσο συναρπαστικό. "
Αρχική πηγή: Δελτίο Τύπου της NASA
