Đậu Hà Lan mọc trên tàu vũ trụ quốc tế. Tín dụng hình ảnh: Phi hành đoàn của ISS Expedition 6, NASA. Nhấn vào đây để phóng to
Lo lắng có thể là một điều tốt. Nó cảnh báo bạn rằng một cái gì đó có thể sai, nguy hiểm có thể gần. Nó giúp bắt đầu các tín hiệu giúp bạn sẵn sàng hành động. Nhưng, trong khi một chút lo lắng thỉnh thoảng có thể cứu sống bạn, thì lo lắng liên tục gây ra tác hại lớn. Các hormone khiến cơ thể bạn cảnh giác cao độ cũng làm hỏng não, hệ thống miễn dịch của bạn và hơn thế nữa nếu chúng tràn vào cơ thể bạn mọi lúc.
Thực vật không phải lo lắng giống như cách con người làm. Nhưng họ bị căng thẳng, và họ đối phó với nó theo nhiều cách giống nhau. Chúng tạo ra tín hiệu hóa học - superoxide (O2-) - khiến phần còn lại của cây cảnh giác cao độ. Superoxide, tuy nhiên, là độc hại; quá nhiều sẽ gây hại cho cây.
Đây có thể là một vấn đề cho các nhà máy trên sao Hỏa.
Theo Tầm nhìn khám phá không gian, con người sẽ đến thăm và khám phá sao Hỏa trong những thập kỷ tới. Chắc chắn, họ sẽ muốn mang theo cây. Thực vật cung cấp thực phẩm, oxy, đồng hành và một mảng xanh xa nhà.
Trên sao Hỏa, thực vật sẽ phải chịu đựng các điều kiện thường gây cho chúng rất nhiều căng thẳng - lạnh nghiêm trọng, hạn hán, áp suất không khí thấp, các loại đất mà chúng đã tiến hóa. Nhưng nhà sinh lý học thực vật Wendy Boss và nhà vi trùng học Amy Grunden của Đại học bang North Carolina tin rằng họ có thể phát triển các loại cây có thể sống trong những điều kiện này. Công việc của họ được hỗ trợ bởi Viện các khái niệm nâng cao của NASA.
Quản lý căng thẳng là chìa khóa: Kỳ lạ thay, đã có những sinh vật Trái đất phát triển mạnh trong điều kiện giống như Sao Hỏa. Họ không phải là thực vật, mặc dù. Chúng sống trong một số loài sống sớm nhất ở Trái đất, hình thành nên các vi khuẩn cổ đại sống dưới đáy đại dương, hoặc sâu trong băng Bắc Cực. Boss và Grunden hy vọng sẽ tạo ra những loài thực vật thân thiện với sao Hỏa bằng cách mượn gen từ những vi khuẩn cực kỳ yêu thích này. Và những gen đầu tiên mà họ đang sử dụng là những gen sẽ tăng cường khả năng đối phó với sự căng thẳng của thực vật.
Các nhà máy thông thường đã sở hữu một cách để giải độc superoxide, nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng một loại vi khuẩn có tên là Pyrococcus furiosus sử dụng một loại có thể hoạt động tốt hơn. P. furiosus sống trong một lỗ thông hơi quá nhiệt dưới đáy đại dương, nhưng theo định kỳ, nó bị phun ra nước biển lạnh. Vì vậy, không giống như các con đường giải độc trong thực vật, những con trong P. furiosus hoạt động trong phạm vi nhiệt độ đáng kinh ngạc hơn 100 độ C. Đó là một chiếc xích đu có thể phù hợp với những gì thực vật trải nghiệm trong nhà kính trên Sao Hỏa.
Các nhà nghiên cứu đã đưa một gen P. furiosus vào một loại cây nhỏ, phát triển nhanh được gọi là arabidopsis. Chúng tôi có những cây con nhỏ đầu tiên của chúng tôi, ông chủ nói. Mạnh Chúng tôi sẽ trồng chúng và thu thập hạt giống để tạo ra thế hệ thứ hai và sau đó là thế hệ thứ ba. Trong khoảng một năm rưỡi đến hai năm, họ hy vọng sẽ có những cây mà mỗi cây có hai bản sao của gen mới. Vào thời điểm đó, họ sẽ có thể nghiên cứu cách thức hoạt động của các gen: liệu chúng có tạo ra các enzyme chức năng hay không, liệu chúng có thực sự giúp cây tồn tại hay thay vào đó, liệu chúng có làm tổn thương nó theo cách nào đó hay không.
Cuối cùng, họ hy vọng sẽ lấy được gen từ các vi khuẩn cực đoan khác - gen sẽ cho phép cây chịu được hạn hán, lạnh, áp suất không khí thấp, v.v.
Mục tiêu, tất nhiên, không phải là phát triển các nhà máy chỉ có thể sống sót trong điều kiện sao Hỏa. Để thực sự hữu ích, các nhà máy sẽ cần phải phát triển mạnh: sản xuất cây trồng, tái chế chất thải, v.v. Những gì bạn muốn trong một nhà kính trên sao Hỏa, ông nói, Boss là một thứ gì đó sẽ phát triển và mạnh mẽ trong một môi trường bên lề.
Trong điều kiện căng thẳng, ghi chú Grunden, các nhà máy thường đóng cửa một phần. Họ ngừng phát triển và sinh sản, và thay vào đó tập trung nỗ lực của họ để duy trì sự sống và không còn gì nữa. Bằng cách chèn các gen vi sinh vật vào thực vật, Boss và Grunden hy vọng sẽ thay đổi điều đó.
Bằng cách sử dụng các gen từ các nguồn khác,, ông giải thích Grunden, bạn có thể đánh lừa nhà máy, bởi vì nó có thể điều chỉnh các gen đó theo cách mà nó sẽ tự điều chỉnh. Chúng tôi có thể hy vọng [ngắn mạch] khả năng của nhà máy để tắt sự trao đổi chất của chính nó để đối phó với căng thẳng.
Nếu Boss và Grunden thành công, công việc của họ có thể tạo ra sự khác biệt lớn đối với con người sống trong môi trường cận biên ở đây trên Trái đất. Ở nhiều nước thuộc thế giới thứ ba, ông Boss nói, kéo dài vụ mùa một hoặc hai tuần khi hạn hán đến có thể mang lại cho bạn vụ thu hoạch cuối cùng mà bạn cần để kéo dài suốt mùa đông. Nếu chúng ta có thể tăng khả năng chống hạn, hoặc chịu lạnh và kéo dài mùa sinh trưởng, điều đó có thể tạo ra sự khác biệt lớn trong cuộc sống của rất nhiều người.
Dự án của họ là một dự án dài hạn, nhấn mạnh các nhà khoa học. Một vài năm rưỡi trước khi chúng ta thực sự có [gen đầu tiên] trong một loại cây mà chúng ta có thể kiểm tra, thì chỉ ra Grunden. Nó sẽ còn dài hơn nữa trước khi có một cây cà chua ưa lạnh và khô hạn trên Sao Hỏa hay thậm chí ở Bắc Dakota. Nhưng Grunden và Boss vẫn tin rằng họ sẽ thành công.
Có một kho báu của những người cực đoan ngoài kia, Grunden nói. Vì vậy, nếu một người không làm việc, bạn có thể tiếp tục đến sinh vật tiếp theo tạo ra một biến thể hơi khác với những gì bạn muốn.
Ngay lập tức, Amy đồng ý với ông chủ. Đây là một kho báu. Và nó rất thú vị.
Nguồn gốc: NASA News Release
