Pierwsze rośliny uprawiane w księżycowym pyle
The small garden shows the promise and potential challenges of farming on the moon
Ogródek pokazuje szansę, ale i potencjalne wyzwania w rolnictwie na Księżycu
Original | Polish translation |
That’s one small stem for a plant, one giant leap for plant science. In a tiny, lab-grown garden, the first seeds ever sown in lunar dirt have sprouted. This small crop, planted in samples returned by Apollo missions, offers hope that astronauts could someday grow their own food on the moon. | To jedna, mała łodyżka dla rośliny, ale gigantyczny skok dla botaniki. W malutkim, laboratoryjnym ogródku wykiełkowały nasiona po raz pierwszy posadzone w księżycowym pyle. Ta drobna rabata posadzona w próbkach przesłanych przez misje Apollo daje nadzieję na to, że pewnego dnia astronauci mogliby uprawiać rośliny jadalne na Księżycu. |
But plants potted in lunar dirt grew more slowly and were scrawnier than others grown in volcanic material from Earth, researchers report May 12 in Communications Biology. That finding suggests that farming on the moon would take a lot more than a green thumb. | Jednak, jak donoszą badacze w Communications Biology z 12 maja [2022], rośliny posadzone w pyle rosły wolniej i były mizerniejsze w porównaniu z sadzonkami uprawianymi w ziemskim materiale wulkanicznym. To odkrycie sugeruje, że rolnictwo na Księżycu może wymagać o wiele więcej, niż tylko posiadanie dobrej ręki do roślin. |
“Ah! It’s so cool!” says University of Wisconsin–Madison astrobotanist Richard Barker of the experiment. “Ever since these samples came back, there’s been botanists that wanted to know what would happen if you grew plants in them,” says Barker, who wasn’t involved in the study. “But everyone knows those precious samples … are priceless, and so you can understand why [NASA was] reluctant to release them.” | „Och! To jest takie fajne!” - wyraża się o eksperymencie astrobotanik Richard Barker z Uniwersytetu Wisconsin–Madison. „Od kiedy te próbki wróciły z Księżyca, wielu botaników chciało dowiedzieć się, co by się stało, gdyby zasadzić w nich rośliny” – mówi Barker, który nie był osobiście zaangażowany w to badanie. „Wszyscy wiedzą, że te wartościowe próbki... są bezcenne, więc rozumiesz, dlaczego NASA była tak niechętna, żeby się nimi podzielić”. |
Now, NASA’s upcoming plans to send astronauts back to the moon as part of its Artemis program have offered a new incentive to examine that precious dirt and explore how lunar resources could support long-term missions (SN: 7/15/19). | Plany NASA zakładające wysłanie astronautów z powrotem na Księżyc w ramach programu Artemis, dają nowy bodziec do zbadania cennego pyłu i zgłębienia wiedzy na temat tego, jak księżycowe zasoby mogłyby wspierać długoterminowe misje (patrz: wydanie Science News z 15 lipca 2019 r.) |
The dirt, or regolith, that covers the moon is basically a gardener’s worst nightmare. This fine powder of razor-sharp bits is full of metallic iron, rather than the oxidized kind that is palatable to plants (SN: 9/15/20). It’s also full of tiny glass shards forged by space rocks pelting the moon. What it is not full of is nitrogen, phosphorus or much else plants need to grow. | Pył, a raczej regolit, który pokrywa Księżyc jest w zasadzie najgorszym koszmarem ogrodników. Drobnoziarnisty, zawiera ostre jak brzytwa kawałeczki i mnóstwo metalicznego żelaza, w przeciwieństwie do utlenionego typu, jaki rośliny mogłyby zaakceptować (patrz: wydanie Science News z 15 września 2020 r.) Pył ten jest także pełen malutkich odłamków szkła wytopionych przez kosmiczne skały bombardujące Księżyc. Brakuje mu za to azotu, fosforu i wszystkiego innego, czego rośliny potrzebują do prawidłowego rozwoju. |
So, even though scientists have gotten pretty good at coaxing plants to grow in fake moon dust made of earthly materials, no one knew whether newborn plants could put down their delicate roots in the real stuff. | Zatem, nawet jeśli naukowcy całkiem dobrze wprawili się w nakłanianiu roślin do rozwoju w pyle z ziemskich materiałów imitujących księżycowy, nikt nie wiedział, czy te nowo narodzone rośliny mogłyby zapuścić swoje delikatne korzonki w prawdziwym, księżycowym podłożu. |
To find out, a trio of researchers at the University of Florida in Gainesville ran experiments with thale cress (Arabidopsis thaliana). This well-studied plant is in the same family as mustards and can grow in just a tiny clod of material. That was key because the researchers had only a little bit of the moon to go around. | Aby się tego dowiedzieć, trójka badaczy z Uniwersytetu na Florydzie w mieście Gainesville, przeprowadziła eksperymenty z rzodkiewnikiem pospolitym (łac. Arabidopsis thaliana). Ta dobrze już przestudiowana roślina pochodzi z tej samej rodziny co kapustowate i może rozwijać się w malutkiej grudce podłoża. To była kluczowa cecha, ponieważ badacze mieli do dyspozycji tylko odrobinkę Księżyca. |
The team planted seeds in tiny pots that each held about a gram of dirt. Four pots were filled with samples returned by Apollo 11, another four with Apollo 12 samples and a final four with dirt from Apollo 17. Another 16 pots were filled with earthly volcanic material used in past experiments to mimic moon dirt. All were grown under LED lights in the lab and watered with a broth of nutrients. | Zespół badaczy posiał nasiona w malutkich doniczkach, w których znajdował się jedynie gram pyłu. Cztery z nich zawierały próbki przywiezione przez Apollo 11, do drugiej czwórki wsypano pył z Apollo 12, a do ostatnich czterech z Apollo 17. Drugą grupę szesnastu doniczek napełniono ziemskim materiałem wulkanicznym, którego używano we wcześniejszych eksperymentach jako imitacji pyłu księżycowego. Wszystkie rosły w warunkach laboratoryjnych pod oświetleniem LED-owym i podlewano je bulionem z substancji pokarmowych. |
"Nothing really compared to when we first saw the seedlings as they were sprouting in the lunar regolith,” says Anna-Lisa Paul, a plant molecular biologist. “That was a moving experience, to be able to say that we’re watching the very first terrestrial organisms to grow in extraterrestrial materials, ever. And it was amazing. Just amazing.” | „Niczego nie da się porównać do chwili, w której pierwszy raz zobaczyliśmy, jak siewki zaczęły kiełkować w księżycowym regolicie” – opisuje Anna-Lisa Paul, biolog molekularny roślin. „To było bardzo wzruszające doświadczenie, kiedy mogliśmy stwierdzić, że patrzymy na ziemskie organizmy, które po raz pierwszy w historii rozwijają się w pozaziemskim materiale. I to było wspaniałe. Na prawdę niesamowite.” |
Plants grew in all the pots of lunar dirt, but none grew as well as those cultivated in earthly material. “The healthiest ones were just smaller,” Paul says. The sickliest moon-grown plants were tiny and had purplish pigmentation — a red flag for plant stress. Plants grown in Apollo 11 samples, which had been exposed on the lunar surface the longest, were most stunted. | Rośliny przyjęły się we wszystkich doniczkach z pyłem księżycowym, ale żadna nie rozwijała się tak dobrze, jak te, które wyrosły w materiale z Ziemi. „Najzdrowsze egzemplarze były po prostu mniejsze” – mówi Paul. Najbardziej słabowite, uprawiane w pyle z Księżyca były niewielkich rozmiarów i posiadały fioletowawą pigmentację - sygnał ostrzegawczy oznaczający stres roślin. Rośliny posadzone w próbkach pyłu z Apollo 11 - najdłużej narażonego na czynniki zewnętrzne na powierzchni Księżyca - były najbardziej skarlałe [zdeformowane]. |
Paul and colleagues also inspected the genes in their mini alien Eden. “By seeing what kind of genes are turned on and turned off in response to a stress, that shows you what tools plants are pulling out of their metabolic toolbox to deal with that stress,” she says. All plants grown in moon dirt pulled out genetic tools typically seen in plants struggling with stress from salt, metals or reactive oxygen species (SN: 9/8/21). | Paul i jej współpracownicy przeprowadzili w swoim mini-kosmicznym Edenie inspekcję genów. „Chcieliśmy się dowiedzieć, które typy genów aktywują się, a które dezaktywują w odpowiedzi na stres, co pokazałoby, jakie narzędzia rośliny wyciągają ze swojej metabolicznej skrzynki [narzędziowej], aby poradzić sobie z tym zdenerwowaniem” – mówi Paul. Wszystkie rośliny uprawiane w pyle księżycowym wyciągnęły narzędzia genetyczne zazwyczaj obserwowane w roślinach, które zmagają się ze stresem spowodowanym solą, metalami lub reaktywnymi formami tlenu (patrz: Science News z 8 września 2021 r.) |
Apollo 11 seedlings had the most severely stressed genetic profile, offering more evidence that regolith exposed to the lunar surface longer — and therefore littered with more impact glass and metallic iron — is more toxic to plants. | Siewki z Apollo 11 miały najpoważniej zestresowane profile genetyczne, tym samym udowadniając, że regolit dłużej wyeksponowany na powierzchni Księżyca, a co za tym idzie - bardziej zaśmiecony odłamkami szkła impaktowego i metalicznego żelaza, jest bardziej toksyczny dla roślin. |
Future space explorers could choose the site for their lunar habitat accordingly. Perhaps lunar dirt could also be modified somehow to make it more comfortable for plants. Or plants could be genetically engineered to feel more at home in alien soil. “We can also choose plants that do better,” Paul says. “Maybe spinach plants, which are very salt-tolerant, would have no trouble growing in lunar regolith.” | Przyszli badacze kosmosu mogliby wybrać odpowiednie miejsce do założenia kolonii. Możliwe, że pył księżycowy mógłby zostać jakoś zmodyfikowany, aby uzdatnić go do uprawy roślin. Albo same rośliny mogłyby być poddane modyfikacji genetycznej, żeby na obcej ziemi czuły się bardziej jak w domu. „Możemy też wybrać inne rośliny, które rosną lepiej” – mówi Paul. „Może szpinak, który jest bardzo tolerancyjny na sól [w podłożu]. On nie byłby problematyczny w uprawie w księżycowym regolicie.” |
Barker isn’t daunted by the challenges promised by this first attempt at lunar gardening. “There’s many, many steps and pieces of technology to be developed before humanity can really engage in lunar agriculture,” he says. “But having this particular dataset is really important for those of us that believe it’s possible and important.” | Barker nie zraża się wyzwaniami, których wystąpienie jest pewne przy podejmowaniu się pierwszej próby księżycowego ogrodnictwa. „Jest jeszcze bardzo wiele etapów i elementów technologii do rozwinięcia, zanim ludzkość będzie w stanie zaangażować się w takie księżycowe rolnictwo. Jednak posiadane tego szczególnego zestawu danych jest bardzo ważne dla tych z nas, którzy wierzą, że to wszystko jest ważne i możliwe.” |
Citations A-L. Paul, S.M. Elardo and R. Ferl. “Plants grown in Apollo lunar regolith present stress-associated transcriptomes that inform prospects for lunar exploration”. Communications Biology. Published online May 12, 2022. doi: 10.1038/s42003-022-03334-8. | Przypisy: |
Source: Temming Maria. “These are the first plants grown in moon dirt”, Science News, May 23, 2022, https://www.sciencenews.org/article/moon-dirt-plants-farming-regolith
2023 (C) Katarzyna Górnisiewicz, Obsidian Translations. All rights reserved.