Tín dụng hình ảnh: NASA
Bối rối? Sau đó, bạn giống như thực vật trong nhà kính trên sao Hỏa.
Không có nhà kính tồn tại ở đó, tất nhiên. Nhưng những nhà thám hiểm dài hạn, trên Sao Hỏa, hoặc mặt trăng, sẽ cần trồng cây: làm thực phẩm, tái chế, để bổ sung không khí. Và thực vật aren sẽ hiểu môi trường ngoài trái đất đó. Nó không phải là những gì họ phát triển, và nó không phải là những gì họ mong đợi.
Nhưng theo một số cách, hóa ra, họ có thể sẽ thích nó hơn! Một số phần của nó, dù sao.
Khi bạn có ý tưởng trồng cây trên mặt trăng hoặc trên sao Hỏa, thì ông giải thích nhà sinh học phân tử Rob Ferl, giám đốc nghiên cứu và giáo dục công nghệ sinh học vũ trụ tại Đại học Florida, lúc đó bạn phải xem xét ý tưởng trồng cây càng giảm áp suất khí quyển càng tốt.
Có hai lý do. Đầu tiên, nó sẽ giúp giảm trọng lượng của các vật tư cần được nâng lên khỏi trái đất. Ngay cả không khí cũng có khối lượng.
Thứ hai, nhà kính sao Hỏa và mặt trăng phải giữ ở những nơi có áp lực khí quyển tốt nhất, ít hơn một phần trăm so với bình thường của Trái đất. Những nhà kính đó sẽ dễ xây dựng và vận hành hơn nếu áp suất bên trong của chúng cũng rất thấp - có lẽ chỉ bằng 1/16 Trái đất bình thường.
Vấn đề là, trong áp lực cực thấp như vậy, thực vật phải làm việc chăm chỉ để tồn tại. Hãy nhớ rằng, thực vật không có sự tiến hóa tiến hóa đến hypobaria, nó nói Ferl. Không có lý do gì để họ học cách giải thích các tín hiệu sinh hóa do áp suất thấp gây ra. Và, trên thực tế, họ don G .. Họ giải thích sai chúng.
Áp suất thấp làm cho thực vật hoạt động như thể chúng đang khô.
Trong các thí nghiệm gần đây, được hỗ trợ bởi Văn phòng nghiên cứu sinh học và vật lý của NASA, nhóm Ferl, đã tiếp xúc với những cây đang phát triển trẻ trước áp lực của Trái đất một phần mười bình thường trong khoảng hai mươi bốn giờ. Trong một môi trường áp suất thấp như vậy, nước được rút ra khỏi lá rất nhanh, và vì vậy cần thêm nước để bổ sung.
Nhưng, Ferl nói, các nhà máy đã được cung cấp tất cả lượng nước họ cần. Ngay cả độ ẩm tương đối được giữ ở mức gần 100 phần trăm. Tuy nhiên, các gen của các loài thực vật cảm thấy hạn hán vẫn đang được kích hoạt. Rõ ràng, Ferl nói, các nhà máy giải thích sự chuyển động của nước tăng tốc là căng thẳng hạn hán, mặc dù không có hạn hán nào cả.
Điều đó thật xấu. Các nhà máy đang lãng phí tài nguyên của họ nếu họ tiêu tốn chúng để cố gắng giải quyết một vấn đề thậm chí là ở đó. Ví dụ, chúng có thể đóng khí khổng - những lỗ nhỏ trên lá mà nước thoát ra. Hoặc họ có thể thả lá của họ hoàn toàn. Nhưng, những câu trả lời đó không nhất thiết phải phù hợp.
May mắn thay, một khi các phản ứng của thực vật được hiểu, các nhà nghiên cứu có thể điều chỉnh chúng. Chúng tôi có thể tạo ra những thay đổi sinh hóa làm thay đổi mức độ hormone, theo Ferl. Chúng tôi có thể tăng hoặc giảm chúng để tác động đến phản ứng của nhà máy đối với môi trường của nó.
Và, hấp dẫn, các nghiên cứu đã tìm thấy lợi ích cho một môi trường áp suất thấp. Cơ chế về cơ bản giống như cơ chế gây ra vấn đề, Ferl giải thích. Ở áp suất thấp, không chỉ nước, mà cả các hoocmon thực vật cũng được tuôn ra từ cây nhanh hơn. Vì vậy, một loại hormone, ví dụ, làm cho thực vật chết vì tuổi già có thể di chuyển qua sinh vật trước khi nó có hiệu lực.
Các phi hành gia là những người duy nhất sẽ được hưởng lợi từ nghiên cứu này. Bằng cách kiểm soát áp suất không khí, trong nhà kính Trái đất hoặc thùng lưu trữ, có thể ảnh hưởng đến một số hành vi của thực vật. Ví dụ, nếu bạn lưu trữ trái cây ở áp suất thấp, nó sẽ tồn tại lâu hơn nhiều. Điều đó vì sự loại bỏ nhanh chóng của hormone ethylene, khiến trái cây chín, và sau đó bị thối. Nông sản được vận chuyển từ bờ biển này sang bờ biển khác trong các thùng chứa áp suất thấp có thể đến các siêu thị tươi như thể nó đã được chọn vào ngày hôm đó.
Vẫn còn nhiều việc phải làm. Nhóm Ferl, đã xem xét cách các nhà máy phản ứng với một thời gian ngắn áp suất thấp. Vẫn phải xác định là cách thực vật phản ứng với việc dành thời gian dài hơn - như toàn bộ cuộc sống của chúng - trong điều kiện hypobaric. Ferl cũng hy vọng kiểm tra thực vật ở nhiều áp lực khác nhau. Có rất nhiều bộ gen được kích hoạt ở các áp suất khác nhau, và điều này cho thấy một phản ứng phức tạp đáng ngạc nhiên đối với môi trường áp suất thấp.
Để tìm hiểu thêm về phản ứng di truyền này, nhóm Ferl nhiệt là những loài thực vật có khả năng sinh học có gen phát sáng màu xanh lá cây khi được kích hoạt. Ngoài ra, họ đang sử dụng công nghệ vi mạch DNA để kiểm tra tới hai mươi nghìn gen cùng một lúc ở thực vật chịu áp lực thấp.
Thực vật sẽ đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong việc cho phép con người khám phá các điểm đến như Sao Hỏa và Mặt Trăng. Họ sẽ cung cấp thức ăn, oxy và thậm chí là cổ vũ tốt cho các phi hành gia xa nhà. Để tận dụng tốt nhất các loại thực vật ngoài Trái đất, chúng ta phải hiểu các giới hạn để trồng chúng ở áp suất thấp, Fer nói. Và sau đó chúng ta phải hiểu tại sao những giới hạn đó tồn tại.
Nhóm Ferl sườn đang tiến bộ. Phần thú vị của điều này là, chúng tôi bắt đầu hiểu những gì sẽ cần để thực sự sử dụng thực vật trong các hệ thống hỗ trợ cuộc sống của chúng tôi. Khi đến thời điểm đến thăm Sao Hỏa, thực vật trong nhà kính có thể không quá bối rối.
Nguồn gốc: Tin tức khoa học NASA
