Tarptautinėje kosminėje stotyje augantys žirniai. Vaizdo įrašas: „ISS Expedition 6“ įgula, NASA. Spustelėkite norėdami padidinti
Nerimas gali būti geras dalykas. Tai įspėja, kad kažkas gali būti ne taip, tas pavojus gali būti artimas. Tai padeda inicijuoti signalus, kurie paruošia jus veikti. Tačiau nors kartais nerimas gali išgelbėti jūsų gyvenimą, nuolatinis nerimas daro didelę žalą. Hormonai, dėl kurių jūsų kūnas yra ypač budrus, taip pat kenkia jūsų smegenims, imuninei sistemai ir dar daugiau, jei jie visą laiką plūsta per jūsų kūną.
Augalai nesijaudina taip, kaip daro žmonės. Tačiau jie kenčia nuo streso ir su tuo susiduria beveik taip pat. Jie skleidžia cheminį signalą - superoksidą (O2-) -, kuris kelia didelį pavojų likusiam augalui. Tačiau superoksidas yra toksiškas; per daug dėl to pakenksite augalui.
Tai gali sukelti problemų Marsui.
Remiantis kosminės erdvės tyrinėjimo vizija, žmonės aplankys ir tyrinės Marsą per ateinančius dešimtmečius. Neišvengiamai jie norės pasiimti augalų. Augalai aprūpina maistu, deguonimi, draugyste ir žaliuoju pleistru toli nuo namų.
Marso augalai turėtų toleruoti tokias sąlygas, kurios jiems dažniausiai sukelia didžiulį stresą - stiprų šaltį, sausrą, žemą oro slėgį, dirvožemį, kuriame jie nebuvo išsivystę. Tačiau augalų fiziologė Wendy Boss ir mikrobiologė Amy Grunden iš Šiaurės Karolinos valstijos universiteto tiki, kad jie gali sukurti augalus, kurie gali gyventi tokiomis sąlygomis. Jų darbą remia NASA pažangiųjų koncepcijų institutas.
Streso valdymas yra pagrindinis: keista, kad jau yra Žemės būtybių, kurios klesti į Marsą panašiomis sąlygomis. Vis dėlto jie nėra augalai. Tai kai kurios iš ankstyviausių Žemės formų - senovės mikrobai, gyvenantys vandenyno dugne arba Arkties ledo gilumoje. Bosas ir Grundenas tikisi užauginti Marsui palankius augalus pasiskolindami genus iš šių ypač mylinčių mikrobų. Pirmieji genai, kuriuos jie vartoja, sustiprins augalų gebėjimą įveikti stresą.
Paprastieji augalai jau turi būdą detoksikuoti superoksidą, tačiau tyrėjai mano, kad mikrobas, žinomas kaip Pyrococcus furiosus, naudoja tokį, kuris gali veikti geriau. P. furiosas gyvena perkaitintoje orlaidėje vandenyno dugne, tačiau periodiškai ji patenka į šaltą jūros vandenį. Taigi, skirtingai nei detoksikacijos keliai augaluose, P. furiosus veikia per stulbinamą 100 + C laipsnių temperatūros diapazoną. Tai sūpynės, kurios galėtų atitikti tai, ką augalai patiria šiltnamyje ant Marso.
Tyrėjai jau įvedė P. furiosus geną į nedidelį, greitai augančią augalą, vadinamą arabidopsis. „Mes turime pirmuosius mažus daigus“, - sako Bosas. „Mes juos užauginsime ir surinksime sėklas, kad užaugintume antrą, o paskui ir trečią kartą.“ Maždaug po pusantro ar dvejų metų jie tikisi sulaukti augalų, kurie turi dvi naujų genų kopijas. Tada jie galės ištirti, kaip genai veikia: ar jie gamina funkcinius fermentus, ar jie iš tikrųjų padeda augalui išgyventi, ar tam tikru būdu jiems kenkia.
Galų gale jie tikisi išnaikinti kitų ekstremofilinių mikrobų genus - genus, kurie leis augalams atlaikyti sausrą, šaltį, žemą oro slėgį ir pan.
Žinoma, tikslas nėra vystyti augalus, kurie galėtų tik išgyventi Marso sąlygomis. Kad augalai būtų išties naudingi, jiems reikės klestėti: auginti pasėlius, perdirbti atliekas ir pan. „Tai, ko norite šiltnamyje ant Marso, - sako Bosas, - yra tai, kas augs ir bus tvirta ribinėje aplinkoje“.
Nepalankiomis sąlygomis, pažymi Grundenas, augalai dažnai iš dalies uždaromi. Jie nustoja augti ir daugintis, užuot sutelkę dėmesį į išlikimą ir nieko daugiau. Įterpdami į augalus mikrobinius genus, Bosas ir Grundenas tikisi tai pakeisti.
„Naudodami kitų šaltinių genus“, - aiškina Grundenas, - jūs apgaudinėjate augalą, nes jis negali reguliuoti tų genų taip, kaip reguliuotų pats. Mes tikimės, kad dėl [trumpojo jungimo] augalas sugebės uždaryti savo metabolizmą reaguodamas į stresą “.
Jei Bosui ir Grundenui pasisektų, jų darbai galėtų padaryti didžiulį pokytį žmonėms, gyvenantiems kraštutinėje aplinkoje čia, Žemėje. Daugelyje trečiojo pasaulio šalių, sako Bosas, „pratęsiant derlių savaitę ar dvi, kai ateina sausra, galutinis derlius gali būti jums būtinas žiemai. Jei galėtume padidinti atsparumą sausrai ar toleranciją šalčiui ir pratęsti auginimo sezoną, tai galėtų padaryti didelę įtaką daugelio žmonių gyvenimams. “
Jų projektas yra ilgalaikis, pabrėžkite mokslininkus. „Tai bus pusantrų metų, kol mes iš tikrųjų turėsime [pirmąjį geną] augale, kurį galime išbandyti“, - pabrėžia Grundenas. Dar ilgiau, kol Marse ar net Šiaurės Dakotoje atsiras šaltį ir sausrą mėgstantis pomidorų augalas. Tačiau Grundenas ir Bosas įsitikinę, kad jiems pasiseks.
„Ten yra ekstremofilų lobynas“, - sako Grundenas. "Taigi, jei vienas neveikia, galite tiesiog pereiti prie kito organizmo, kuris gamina šiek tiek kitokį variantą, nei jūs norite."
„Amy teisus“, - sutinka Bosas. „Tai yra lobis. Ir tai tiesiog taip įdomu “.
Originalus šaltinis: NASA naujienų leidinys
