Paszkál, Ditmár, Rezeda2022. május 17., kedd
Tudomány

Holdporban nőtt növények

National Geographic Magyarország

Vajon tudunk-e majd növényeket termeszteni a Holdon, ha állandóvá válik ott az emberi jelenlét? Az eredmények a földi növénytermesztést is segítik majd.

Bal oldalon földi talajban, jobb oldalon holdporban nőtt lúdfű
Forrás: NASA

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).

Kikelésük idején még egyformák voltak a növénykék – nagyjából ez az az időszak, amíg még a magvakban lévő tartalékokból él a növény. Az első oszlopban, a JSC 1A jelölésű talaj a földi bazaltőrlemény, a másik három az Apollo-küldetések során hozott holdpor.
Forrás: Communications Biology

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.

Bár a talaj feletti rész egyforma volt, a magoncok gyökérzetén jól észlelhetőek a különbségek.
Forrás: Comminucations Biology

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.

Nanofázisú vas egy holdpor szemcséjében, elektronmikroszkópos felvétel. A felső sarokban a mérce 20 nanométeres.
Forrás: Wikimedia Commons

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.

Hozzászólások

Fogtisztító nanorobotok

Fogtisztító nanorobotok

A robotok nem a fogmosást helyettesíthetik, hanem a fogászati kezelések során nyújthatnak majd segítséget.

Génvizsgálattal tisztázták az első földművesek kilétét

Génvizsgálattal tisztázták az első földművesek kilétét

Az újkőkori forradalom, vagyis a letelepedés és a földműves-állattenyésztő életmódra való áttérés a közel-keleti régióban zajlott, ám eddig elég zavaros volt, hogy tulajdonképpen kik is tették meg ezt a fontos lépést.

Mitől erősek a madárfészkek?

Mitől erősek a madárfészkek?

A madárfészkek kis gallyak egymásra hatásán alapuló stabilitását vizsgálták meg és feltárták azokat a mechanikai hatásokat, amelyek egyben tartják a fészkeket.

Javítható a búza minősége és mennyisége

Javítható a búza minősége és mennyisége

A kalászban növekvő szemek mennyisége attól függ, hány egyedi virág alkotja a kalászvirágzatot, egy új kutatás szerint ez akár negyedével is növelhető.

Biocement megújuló forrásokból

Biocement megújuló forrásokból

A szingapúri kutatók fejlesztésében készült anyagot már a gyakorlatban is használják.

National Geographic 2022. májusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket