К огато човек гледа пустините в Египет, се чуди защо му е да ходи на Луната. Тази идея е властваща лудост, която упорито ни обяснява, че човечеството би се спасило на естествения спътник на нашата планета или на една още по-негостоприемна такава – Марс. Луната нито е Австралия, нито дори Сибир, където са интернирали хора, за да намерят място за набъбващото население и да усвояват безкрайните природни ресурси. Идиоти обаче ще се намерят и в обозримо бъдеще ще видим доброволци с пърхащи мигли и насълзени очи да тръгват за вечен живот далеч от милата, зелена, прекрасна Земя.
Как обаче ще се живее там, дето нищо не расте? Учени от НАСА сякаш намериха разковничето и това наистина е огромно постижение. Да започнем от въпроса „Какво е реголит?“.
Реголит е слой от рехав хетерогенен материал, покриващ твърди скали. Реголит има на Земята, Луната, други планети и някои астероиди – така твърди енциклопедията. В нашите условия ерозията и биологични процеси са разрушили седиментните скали на повърхността на планетата ни. Не питайте какво е седиментни скали, безсмислено е. По-важно е друго. Наличието на реголит на Земята е една от главните причини за съществуването на живот, тъй като малко растения могат да живеят върху гола скала, а животните не биха могли да се заровят или да си направят убежище без свободен материал.
Въпросът е има ли реголит на други космически тела и как може да се побългари... простете... поземли той.
На небесни тела без атмосфера реголитът се образува от гравитационното натрупване на отломки, които се получават вследствие на сблъсъци с други обекти. В първите дни на космическата епоха астронавтите от американската космическа програма за покоряване на Луната – „Аполо“, участват във визионерски план: да донесат проби от реголит от лунната повърхност, които да отговорят на много важни въпроси като „можем ли да живеем там“. Единственият проблем е, че по онова време не е имало нужното оборудване, за да се изследват и правят експерименти с реголита.
Петдесет години по-късно, в зората на ерата на Артемида (това е новата програма на НАСА за колонизиране на Луната) и в очакване на следващите астронавти да се завърнат на спътника, три от тези проби са използвани за успешно отглеждане на растения. За първи път в историята изследователите са отгледали издръжливия и добре проучен Arabidopsis thaliana (плевел от семейството на синапа) в бедния на хранителни вещества лунен реголит.
„Това изследване е от решаващо значение за дългосрочните цели на НАСА, тъй като ще трябва да използваме ресурси, открити на Луната и Марс, за да разработим източници на храна за бъдещи астронавти, живеещи и работещи в дълбокия Космос - разказва директорът на програмата на НАСА Бил Нелсън. - Това фундаментално изследване на растежа на растенията е също ключов пример за това как НАСА работи с постиженията на селското стопанство, които биха могли да ни помогнат да разберем две неща – как да се справим с райони на Земята, където има недостиг на храна, и съответно как да приложим откритията, за да овладеем Космоса.
Робърт Фърл, професор в Университета на Флорида, Гейнсвил, казва, че подходът за разработката е бил много прост. Първо, дали растенията могат да растат в реголит, и второ, как това може да помогне на хората един ден да прекарват доста дълго на Луната.
„Отговорът на първия въпрос е категорично да. Растенията могат да растат в лунен реголит. Те не бяха толкова здрави като растенията, отглеждани в земната почва, или дори като тези от контролната група, отгледани в лунен симулант, направен от вулканична пепел, но те наистина растат. И като изучава как растенията реагират в лунните проби, екипът се надява да продължи да отговори и на втория въпрос, проправяйки пътя на бъдещите астронавти някой ден да отглеждат повече богати на хранителни вещества растения на Луната и да процъфтяват в дълбокия Космос.
Между другото експериментите в университета и публикациите по темата са вдъхновили авторите на филма „Марсианецът“, в който Мат Деймън си прави градина за образец на Червената планета именно в реголит.
„За да изследваме по-нататък и да изучим Слънчевата система, в която живеем, трябва да се възползваме от това, което има на Луната, така че да си носим почвата от Земята, когато тръгнем към друга планета“, обяснява Джейкъб Бличър, учен от програмата „Артемида“.
Защо учените избраха Arabidopsis thaliana? Това е упорито растение, което расте в Евразия и Африка. Родее се със синапа, както стана ясно, братовчед е на зелените горчица и други кръстоцветни зеленчуци като броколи, карфиол и брюкселско зеле. То също така играе ключова роля за учените. Поради малкия си размер и лекотата на растеж това е едно от най-изучаваните растения в света, използвано като моделен организъм за изследвания във всички области на биологията. Като такива учените вече знаят как изглеждат неговите гени, как се държи при различни обстоятелства, дори как расте в Космоса.
"След два дни те започнаха да поникват! - радва се Анна-Лиза Пол, която също е професор в Университета на Флорида. - Всичко поникна. Не мога да ви опиша колко бяхме удивени! Всяко растение - независимо дали в лунна проба или в контрола - изглеждаше еднакво до около шестия ден."
След шестия ден обаче стана ясно, че растенията не са толкова здрави, колкото растенията от контролната група, растящи във вулканична пепел, и растенията растат по различен начин в зависимост от вида на пробата, в която са били. Растенията растат по-бавно и са със закърнели корени; освен това при някои има закърнели листа и червеникава пигментация.
След 20 дни, точно преди растенията да започнат да цъфтят, екипът прибира растенията, смила ги и изследва РНК. В биологичната система гените се декодират на множество стъпки. Първо, гените или ДНК се транскрибират в РНК. След това РНК се транслира в протеинова последователност. Тези протеини са отговорни за провеждането на много от биологичните процеси в живия организъм.
Секвенирането на РНК разкрива моделите на гените и доказва, че растенията наистина са били подложени на стрес и са реагирали по начина, по който изследователите са видели.
Освен това растенията реагират по различен начин в зависимост от това коя проба - всяка събрана от различни области на Луната - беше използвана. Растенията, отглеждани в пробите на Аполо“ 11, не са толкова здрави, колкото другите два комплекта (Аполо 12 и 17).
Това изследване отваря вратата не само за отглеждане на растения в местообитанията на Луната някой ден, но и за широк спектър от допълнителни въпроси. Може ли разбирането на кои гени растенията да се приспособят към отглеждането си в реголит да ни помогне да разберем как да намалим стресовата природа на лунната почва? Материалите от различни области на Луната по-благоприятни ли са за отглеждане на растения от други? Може ли изучаването на лунния реголит да ни помогне да разберем повече за реголита на Марс и потенциално отглеждането на растения в този материал? Всичко това са въпроси, които екипът се надява да проучи по-нататък, в подкрепа на бъдещите астронавти, пътуващи до Луната.
