Bunlar Ay Toprağında Yetişen İlk Bitkiler
Küçük bahçe, ayda çiftçiliğin vaatlerini ve potansiyel zorluklarını gösteriyor.
Bu bir bitki için küçük bir kök, bitki bilimi için dev bir adım. Laboratuarda yetiştirilen küçük bir bahçede, Ay toprağına ekilen ilk tohumlar filizlendi. Apollo misyonları tarafından iade edilen örneklere ekilen bu küçük mahsul, astronotların bir gün ayda kendi yiyeceklerini yetiştirebilecekleri konusunda umut veriyor.
Ancak araştırmacılar, Communications Biology’de 12 Mayıs’ta bildirdiğine göre, ay toprağında saklanan bitkiler daha yavaş büyüdü ve Dünya’daki volkanik malzemede yetiştirilen diğerlerine göre daha cılızdı. Bu bulgu, ayda çiftçiliğin yeşil bir başparmaktan çok daha fazlasını alacağını gösteriyor.
“Ah! Çok havalı!” Wisconsin Üniversitesi-Madison astrobotanisti Richard Barker, deneyden bahsediyor.
Araştırmaya dahil olmayan Barker, “Bu örnekler geldiğinden beri, içlerinde bitki yetiştirirseniz ne olacağını bilmek isteyen botanikçiler oldu” diyor. “Ama herkes bu değerli örneklerin paha biçilemez olduğunu biliyor ve bu yüzden [NASA’nın] neden onları serbest bırakmak konusunda isteksiz olduğunu anlayabilirsiniz.“
Şimdi, NASA’nın Artemis programının bir parçası olarak astronotları aya geri göndermeye yönelik planları, bu değerli kirleri incelemek ve ay kaynaklarının uzun vadeli görevleri nasıl destekleyebileceğini keşfetmek için yeni bir teşvik sundu.
Ay’ı kaplayan kir veya regolit, temelde bir bahçıvanın en kötü kâbusu. Jilet gibi keskin uçlardan oluşan bu ince toz, bitkiler için lezzetli olan oksitlenmiş türden ziyade metalik demirle doludur. Ayrıca, ayı yağdıran uzay kayaları tarafından dövülen minik cam parçalarıyla dolu. Doldurmadığı şey azot, fosfor veya daha birçok bitkinin büyümesi için ihtiyaç duyduğu şeydir. Bu nedenle, bilim adamları, dünyevi malzemelerden yapılmış sahte ay tozunda büyümek için bitkileri ikna etmede oldukça başarılı olsalar da hiç kimse yeni doğan bitkilerin hassas köklerini gerçek maddelere bırakıp bırakamayacaklarını bilmiyordu.
Bunu bulmak için, Gainesville’deki Florida Üniversitesi’ndeki bir üçlü araştırmacı, bal teresi (Arabidopsis thaliana) ile deneyler yaptı. Bu iyi çalışılmış bitki, hardallarla aynı ailedendir ve çok küçük bir malzeme parçasında büyüyebilir. Bu çok önemliydi çünkü araştırmacıların etrafta dolaşacak çok az bir kısmı vardı.
Ekip, tohumları her biri yaklaşık bir gram kir tutan küçük saksılara ekti. Dört çömlek Apollo 11’den, dördünde Apollo 12’den ve son dördü de Apollo 17’den gelen örneklerle dolduruldu. Diğer 16 kap, ay kirini taklit etmek için geçmiş deneylerde kullanılan dünyevi volkanik malzemeyle dolduruldu. Hepsi laboratuvarda LED ışıklar altında büyütüldü ve bir besin suyuyla sulandı.
Bitki moleküler biyoloğu Anna-Lisa Paul, “Fidanları ay regolitinde filizlenirken ilk gördüğümüz zamana kıyasla hiçbir şey gerçekten yok” diyor. “Bu, dünya dışı materyallerde büyüyen ilk karasal organizmaları izlediğimizi söyleyebilmek için etkileyici bir deneyimdi. Ve harikaydı. Harika.”
Bitkiler, ay toprağının tüm kaplarında büyüdü, ancak hiçbiri dünyevi materyalde yetiştirilenler kadar iyi büyümedi. Paul, “En sağlıklı olanlar daha küçüktü” diyor. Ayda yetişen en hastalıklı bitkiler küçücüktü ve morumsu pigmentasyona sahipti bitki stresi için kırmızı bir bayrak. Ay yüzeyinde en uzun süre maruz kalan Apollo 11 örneklerinde yetişen bitkiler en çok bodurdu.
Paul ve meslektaşları ayrıca mini uzaylıları Eden’deki genleri de incelediler. “Bir strese tepki olarak ne tür genlerin açılıp kapatıldığını görerek, bu size bitkilerin bu stresle başa çıkmak için metabolik araç kutularından hangi araçları çıkardığını gösterir” diyor. Ay kirinde yetişen tüm bitkiler, tuz, metaller veya reaktif oksijen türlerinden kaynaklanan stresle mücadele eden bitkilerde tipik olarak görülen genetik araçları çıkardı.
Apollo 11 fideleri en şiddetli stresli genetik profile sahipti ve regolitin ay yüzeyine daha uzun süre maruz kaldığına ve dolayısıyla daha fazla darbeli cam ve metalik demirle dolu olduğuna dair daha fazla kanıt sunuyordu bitkiler için daha zehirli.
Geleceğin uzay kaşifleri, buna göre ay habitatları için siteyi seçebilirler. Belki de ay kirleri, bitkiler için daha rahat hale getirmek için bir şekilde değiştirilebilir. Ya da bitkiler, yabancı topraklarda kendilerini daha rahat hissedecekleri şekilde genetik olarak düzenlenebilirler. Paul, “Daha iyi olan bitkileri de seçebiliriz” diyor. “Belki de tuza çok dayanıklı olan ıspanak bitkileri ay regolitinde büyümekte sorun yaşamaz.”
Ay bahçeciliğine yönelik bu ilk girişimin vaat ettiği zorluklar Barker’ın gözünü korkutmuyor. “İnsanlığın gerçekten ay tarımına girebilmesi için geliştirilmesi gereken çok, çok adım ve teknoloji parçası var” diyor. “Ancak bu özel veri kümesine sahip olmak, bunun mümkün ve önemli olduğuna inanan bizler için gerçekten önemli.“
Yazan: İlknur YEŞİLYURT
Referans
AL. Paul, SM Elardo ve R. Ferl. Apollo ay regolitinde yetiştirilen bitkiler, ay keşfi için umutları bildiren stresle ilişkili transkriptomlar sunar . İletişim Biyolojisi . 12 Mayıs 2022’de çevrimiçi yayınlandı. doi: 10.1038/s42003-022-03334-8.
Bir yanıt bırakın