Las plantas pueden crecer en suelo lunar, pero lo odian

Después de 16 días de crecimiento, las plantas mostraron claras diferencias entre las plantas cultivadas en el suelo lunar simulado (izquierda) y las plantas cultivadas en el verdadero recuerdo lunar.

Después de 16 días de crecimiento, las plantas mostraron claras diferencias entre las plantas cultivadas en el suelo lunar simulado (izquierda) y las plantas cultivadas en el verdadero recuerdo lunar.
Foto: Tyler Jones, UF/IFAS

Los científicos han cultivado plantas por primera vez en suelo lunar al regresar del viaje Apolo. Pero considerando la cantidad de presión que se encuentra en estas plantas, es poco probable que cultivemos en la luna en algún momento.

Nuevo Investigar Plantas en Biología de la Comunicación, especialmente Thale Cress (Arabidopsis taliana), Creciendo en el regolito lunar.

Los tres científicos detrás del estudio, todos de la Universidad de Florida, me escribieron en un correo electrónico grupal: «Piénselo por un minuto y sus efectos son asombrosos». «Las criaturas que viven en la luna son posibles, y los astronautas pasan cualquier tiempo en la luna. Las plantas solo se pueden usar para mantener la vida de manera predecible».

Sin duda, esto representa un desenlace verdaderamente impactante e inesperado. Como han explicado los científicos, el regolito lunar no es como el suelo que se encuentra en la Tierra, el primero es afilado y abrasivo, y no tiene elementos orgánicos. Además, el regolito lunar contiene ciertos estados químicos asociados con el hierro que no están presentes en el suelo lunar. Se rellenan con pequeños trozos de vidrio volcánico. Por supuesto, la luna, con su atmósfera frívola, es golpeada constantemente por la radiación.

Cosecha de la planta Thale Cress cultivada en suelo lunar.

Cosecha de la planta Thale Cress cultivada en suelo lunar.
Foto: Tyler Jones, UF/IFAS.

Sí, las plantas crecieron, pero eso no quiere decir que lo hicieran maravillosamente. Las muestras de berros cultivados en Lunar Regolith mostraron signos de depresión, incluido un crecimiento lento, bajo volumen y decoloración. El equipo, que incluye al horticultor Robert Ferley del Instituto de Ciencias Agrícolas y Alimentarias de la UF, dice que se necesita más investigación si creemos que necesitamos cultivar plantas en la luna utilizando suelo disponible localmente. La horticultora Anna-Lisa Paul y el geólogo Stephen Ellardo, ambos de la UF, son coautores del estudio.

Nos gusta cultivar plantas en la luna. Es entendible. Las plantas producen oxígeno y almidón cuando absorben dióxido de carbono y reciclan agua. Ellos «completan el ciclo de soporte de vida sostenible aquí en la Tierra, y harán lo mismo cuando dejemos la Tierra», explicaron los investigadores.

Para el estudio, ellos Se utilizaron modelos de Apolo 11, 12 y 17. yoConseguir uno no fue fácil para ellos.Guarde estos artículos preciosos. El equipo hizo tres solicitudes formales de los modelos en los últimos 11 años y la NASA finalmente les prestó una prueba de 12 gramos. Son unas pocas cucharadas. Los científicos que trabajan con el suelo lunar simulado han pasado años tratando de encontrar la cantidad mínima necesaria para realizar este experimento. La simulación lunar, también conocida como JSC-1A, que luego se usó como sustrato de control para las pruebas de panel, es fundamental para este proceso.

“El mínimo en el que podemos trabajar, un gramo por planta, sabemos cuánto pedir”, me dijo el equipo. «Para que el estudio sea estadísticamente sólido, un modelo lunar requeriría cuatro plantas. Esto formó la base de nuestra solicitud de muestras a la NASA.

Es importante destacar que no todos los modelos de Apollo son iguales. Los especímenes del Apolo 11 se tomaron directamente de la superficie y se consideraron «suelo maduro» a medida que emergían. Y aburrido por el aire cósmico. En comparación, los modelos del Apolo 12 y 17 se excavaron en capas más profundas. Además de la simulación lunar JSC-1A, los investigadores buscaron hacer crecer Plantas en ceniza volcánica de la tierra, que también actuó como sustrato de control.

Los científicos utilizaron el berro thale, una pequeña planta con flores originaria de Eurasia y África, porque estaba «secuenciada genéticamente y bien mapeada de acuerdo con la función de la mayoría de sus genes», dijeron los científicos. Esto permitió la detección de genes específicos utilizados por la planta para modificar fisiológicamente el crecimiento del regolito de la luna. Y debido a que Thale Cress es tan pequeño, son Fue capaz de cultivar plantas en material de un gramo En el interior Los pozos del tamaño de un dedo se usan comúnmente para cultivar células.

Increíblemente, aunque muy lento en el recuerdo lunar, el berro de aceite creció bien en todas las condiciones de suelo probadas. Las plantas lunares tardaron más en desarrollar hojas grandes y sus sistemas de raíces se encogieron en comparación con los controles. Estos se tomaron como síntomas de depresión, similares a los pigmentos rojo-negros que se encuentran en las plantas.

Los científicos también han observado la velocidad a la que las plantas expresan genes relacionados con el estrés, como metales y compuestos de oxígeno reactivo. Las plantas en la molécula de 11 pies de Apolo produjeron 465 de estos genes, mientras que las plantas de Apolo 12 produjeron 265 y las plantas de Apolo 17 113. Este hallazgo sugiere que el regolito en la superficie es menos sustrato de crecimiento en comparación con el suelo más profundo que se encuentra debajo. Los científicos dicen que la exposición prolongada a los rayos cósmicos y la luz solar y la presencia de pequeñas partículas de hierro pueden desencadenar el estrés encontrado en los experimentos.

Le pregunté al equipo sobre posibles estrategias de mitigación para tratar el regolito lunar para mantener adecuadamente la vida vegetal.

«Ajá, la pregunta más importante», respondieron. «Nuestro estudio sugiere que puede ser necesaria cierta mitigación para un buen crecimiento.

El objetivo principal del próximo programa Artemis de la NASA Para crear una presencia estable en la luna. El nuevo papel, con sus notables innovaciones, nos sitúa en la dirección correcta Esto es lo que va a ocurrir.

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