Cientistas cultivam plantas em solo lunar pela primeira vez

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Rob Ferl, à esquerda, e Anna-Lisa Paul veem plantas germinadas. (Crédito: Tyler Jones – UF/IFAS)

Uma equipe de pesquisa da Universidade da Flórida acaba de fazer um avanço histórico no mundo da ciência espacial. Pela primeira vez, os cientistas cultivaram plantas a partir do solo lunar. O evento marca um marco histórico na exploração lunar e espacial.

Em um novo papel publicado na revista Communications Biology, a equipe de pesquisa da UF mostrou que as plantas podem brotar e criar raízes com sucesso no solo lunar. O estudo também investigou como as plantas respondem biologicamente ao regolito da Lua, que é drasticamente único em comparação com o solo encontrado na Terra.

Embora as plantas tenham sido cultivadas com sucesso na Estação Espacial Internacional, a descoberta é crítica para viagens de longa distância.

“Para futuras missões espaciais mais longas, podemos usar a Lua como um hub ou plataforma de lançamento”, disse Rob Ferl, um dos autores do estudo e professor de ciências hortícolas no Instituto de Ciências Agrárias e Alimentares da UF (UF/IFAS). “Faz sentido que queiramos usar o solo que já existe para cultivar plantas. Então, o que acontece quando você cultiva plantas em solo lunar, algo que está totalmente fora da experiência evolutiva de uma planta? O que as plantas fariam em uma estufa lunar? Poderíamos ter fazendeiros lunares?”

Os pesquisadores tinham apenas uma quantidade limitada de solo para trabalhar, 12 onças para ser exato, e tiveram que fazer tudo em mini. O solo, emprestado pela NASA, foi coletado durante as missões Apollo 11, 12 e 17. Os cientistas da Flórida se inscreveram três vezes ao longo de 11 anos para a oportunidade de realizar seu experimento.

Para cultivar seu pequeno jardim lunar, a equipe usou poços do tamanho de um dedal em placas de plástico normalmente usadas para cultivar células. Cada poço servia como um pote e uma vez que eles enchiam cada “pote” com aproximadamente um grama de solo lunar, eles umedeciam o regolito com uma solução nutritiva e adicionavam algumas sementes de um Planta Arabidopsis. Arabidopsis é comumente empregado nas ciências das plantas porque seu código genético foi totalmente mapeado. O cultivo de Arabidopsis no solo lunar deu mais compreensão sobre como o solo impactou as plantas, até o nível de expressão gênica. Quase todas as sementes germinaram.

Embora as plantas tenham brotado, elas mostraram sinais de crescimento prejudicado em comparação com o grupo controle plantado em solo terrestre. Algumas das plantas cultivadas nos solos lunares eram menores, cresciam mais lentamente e tinham raízes mais curtas, indicando crescimento atrofiado. O fato de as plantas terem sérios problemas para cultivar o regolito também pode ser visto na atividade genética das plantas.

“No nível genético, as plantas estavam retirando as ferramentas normalmente usadas para lidar com estressores, como sal e metais ou estresse oxidativo, para que possamos inferir que as plantas percebem o ambiente do solo lunar como estressante”, disse Anna-Lisa Paul. , um dos autores do estudo. “Em última análise, gostaríamos de usar os dados de expressão gênica para ajudar a abordar como podemos melhorar as respostas ao estresse no nível em que as plantas – particularmente as colheitas – são capazes de crescer no solo lunar com muito pouco impacto à sua saúde”.

Assim como as plantas diferem na Terra com base em sua localização, alguns dos atributos das plantas lunares podem depender da área da Lua em que foram coletadas.

Por exemplo, os pesquisadores descobriram que as plantas com mais sinais de estresse eram aquelas cultivadas no que os geólogos lunares chamam de solo lunar maduro. Esses solos maduros são aqueles expostos a mais vento cósmico, que altera sua composição. Por outro lado, as plantas cultivadas em solos comparativamente menos maduros se saíram melhor.

O cultivo de plantas em solos lunares também pode alterar os próprios solos.

“A Lua é um lugar muito, muito seco”, disse Stephen Elardo, professor assistente de geologia da UF. “Como os minerais no solo lunar responderão ao ter uma planta cultivada neles, com a adição de água e nutrientes? A adição de água tornará a mineralogia mais hospitaleira para as plantas?”

A equipe planeja acompanhar e desenvolver a descoberta inovadora. Não está claro que culturas alimentares possam ser cultivadas de forma viável em solo lunar, mas há apenas uma maneira de descobrir.

“Queríamos fazer esse experimento porque, durante anos, estávamos fazendo esta pergunta: as plantas cresceriam em solo lunar”, disse Ferl. “A resposta, ao que parece, é sim.”



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