Holdporban nőtt növények

Soha korábban nem került sor még olyan biológiai vizsgálatra, amely a holdpor és a földi élőlények közti kapcsolatot mérte volna fel. Nemrégiben három floridai kutató, a NASA által támogatott kutatás során, azt vizsgálta meg, hogy megnőhetnek-e holdporban földi növények, ehhez az Apollo-11, -12 és -17 holdporából vett mintákat használtak fel, és a lúdfű magvait vetették el ezekbe. Összehasonlításul olyan földi bazaltőrlemény-talajmintát is kipróbáltak, amelyet egyébként holdpor-analógként szokás felhasználni. Közel 30 éve volt már ugyan egy próbálkozás, ám abból nem sok gyakorlati eredmény született.

A lúdfű (Arabidopsis thaliana) kis termetű, gyorsan növekvő, könnyen kezelhető, rendkívül jól ismert „mintanövény”, amelyet biológiai kísérletek sokaságában használnak, ezért is került rá a választás. A három Apollo-minta három eltérő helyszínről származik, ám azt talán nem kell hangsúlyozni, hogy mindhárom gyökeresen eltér a természetes földi talajoktól, hisz nincsenek benne szerves anyagok, se mikrobák, se más apró élőlények, amelyek a növények életét segítenék, és akkor a vízről még nem is beszéltünk. Az ásványtani összetétele alapvetően hasonló a földi talajokéhoz (a kontrollként felhasznált holdpor-analóghoz), így akár azt is feltételezhetnénk, hogy egy megfelelő védett helyen (beltéren), a tápanyagokkal feljavított holdporban megnőnek a földi növények.

A Communications Biology folyóiratban ismertetett eredmények szerint a lúdfű magvai ugyanolyan tempóban csíráztak ki a holdporban, mint a földi talajban, ám itt véget is értek a hasonlóságok. A holdporban növekvőknek csökevényes volt a gyökerük és megrekedtek a fejlődésben, a földi talajban velük együtt növekvők viszont szépen fejlődtek tovább és erős gyökerük is nőtt. A fejlődésbeli különbség a továbbiak során is fennmaradt. Bár a holdporban nőtt növények is növekedtek, ez elmaradt a földi talajban tartott társaikétól (lásd: nyitóképünk).

A lúdfű nagy előnye még az is, hogy keresztül-kasul ismerjük a génjeik működését, s ezt a mostani kutatásban is kihasználták, hisz így arra is választ lehetett találni, hogy mely génjeik miként reagáltak a holdpor nyújtotta kihívásokra. A génkifejeződés vizsgálatából kiderült, hogy a legnagyobb stresszt a holdporban lévő sók, fémek, és az igen nagy reakciókészségű oxigén jelentették a növények számára.

A legnagyobb problémát a holdporban lévő üvegszerű csomók jelentették, ezek gyűrű alakban összetapadt szemcsék, amelyek akkor keletkeznek, amikor a felszínt mikrometeoritok érik el és a becsapódás hatására keletkező hő megolvasztja a regolitot. A szemcsék folyamatosan felhalmozódnak a felszínen a talajban, s ráadásnak speciális, nanométeres nagyságrendű vas-szemcsék is beépülnek ezekbe, amelyek szintén a holdi körülmények közepette jönnek csak létre. Ezek a vas-szemcsék a földi talajmintából teljesen hiányoztak. A kutatók arra jutottak, hogy a fémek okozta stresszben ez a nanofázisú vas jelentette a legfőbb terhet a növénykék számára.

Az is kiderült, hogy minél régebb óta volt a Hold felszínén az adott por, annál rosszabbul fejlődött a lúdfű benne, a holdfelszínt érő, az előzőekben részletezett folyamatok miatt. Az eredmények alapján tehát nem lesz lehetetlen a növénytermesztés, de számos, a Földön kevésbé ismert kihívással kell majd szembenézni, és alaposan meg kell fontolni a talaj kiválasztását. A stresszhez kötődő genetikai változásokról szerzett ismereteket pedig földi körülmények közepette is fel lehet használni a növénytermesztésben.