[프리미엄 리포트] Os primeiros botões cultivados no solo da lua, o que acontecerá após 6 dias: Dong-A Science

Foto UF/IFAS por Tyler Jones

A Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) está preparando um plano “Artemis” para pousar humanos na Lua por volta de 2025. A exploração lunar tripulada foi retomada após quase 50 anos. Pesquisas para obter informações sobre o ambiente lunar estão em pleno andamento. No início de agosto, a Coreia do Sul planeja lançar o orbitador “Danuri” para explorar a lua e observar o ambiente lunar.

A pesquisa também está em andamento usando amostras de solo lunar obtidas em missões exploratórias há 50 anos. Em maio, uma equipe de pesquisa da Universidade da Flórida, nos EUA, conseguiu cultivar plantas em solo retirado da superfície lunar pela primeira vez.

Experimentos realizados após 50 anos

Em julho de 1969, os humanos pisaram pela primeira vez na Lua a bordo da espaçonave Apollo 11. Os astronautas ficaram aqui por 8 dias e realizaram suas missões, coletando pedras da lua (pedra da lua) e materiais da superfície lunar (solo de superfície) e devolvendo-os à Terra. Durante um total de seis missões Apollo entre 1969 e 1972, os astronautas coletaram até 382 kg de pedra da lua e solo superficial. Até agora, esta amostra tem sido utilizada em vários estudos.

Uma equipe de pesquisa liderada por Robert Pearl, professor de ciências hortícolas da Universidade da Flórida, EUA, também solicitou continuamente o solo lunar da Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) para realizar experimentos no cultivo de plantas no solo lunar. O objetivo era testar se as plantas poderiam crescer em solo lunar e, eventualmente, reunir informações que ajudariam os humanos a sobreviver na lua. Após várias recusas, foi concedida permissão para usar o solo superficial. Demorou 11 anos para obter permissão para usar o solo superficial.

Os botões que floresceram em dois dias a partir de 12 gramas de solo lunar

Mesmo a quantidade de solo superficial permitida para o experimento pela equipe de pesquisa é de apenas 12 gramas. O que equivale a 0,003% das rochas lunares e do solo superficial que os astronautas trouxeram para a Terra em uma missão lunar. A equipe de pesquisa realizou um experimento usando 12 gramas desse solo lunar e finalmente conseguiu cultivar as plantas.

A planta que a equipe de pesquisa usou no experimento foi Arabidopsis thaliana. Arabidopsis thaliana é a primeira planta cuja sequência de nucleotídeos foi totalmente decodificada. Além disso, é adequado para pesquisa devido ao seu pequeno tamanho e rápido crescimento. Os cientistas confirmaram a resposta do crescimento testando Arabidopsis thaliana em diferentes ambientes.

Para cultivar Arabidopsis, a equipe de pesquisa usou solo superficial trazido pela Apollo 11 (1969), Apollo 12 (1969) e Apollo 17 (1972). Isso porque a composição do solo pode variar por região até mesmo no mesmo mês. Por exemplo, o local onde a Apollo 11 pousou é uma área com muita exposição à radiação cósmica. O solo lunar total usado para cultivar cada planta era inferior a 1 g. Por outro lado, como grupo de controle, um solo simulado feito de cinzas vulcânicas da Terra foi preparado como solo da superfície lunar.

Robert Pearl, professor de ciências hortícolas da Universidade da Flórida, pesa o solo superficial da lua.  O peso do solo lunar usado em cada amostra experimental é de cerca de 1 g.

Robert Pearl, professor de ciências hortícolas da Universidade da Flórida, pesa o solo superficial da lua. O peso do solo lunar usado em cada amostra experimental é de cerca de 1 g.

No processo, a equipe de pesquisa confirmou o fato de que os solos da superfície da lua têm repulsão hidrofóbica (hidrofóbica). Descobriu-se que a água se condensa como contas na superfície do solo superior. O solo superficial teve que ser agitado com água para umedecer completamente o solo. Nutrientes essenciais para o crescimento das plantas foram injetados no solo. As sementes de Arabidopsis foram semeadas no solo preparado.

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Dois dias depois, ela apareceu. As plantas foram cultivadas a partir do solo superficial e cinzas de todas as luas entre 48 e 60 horas. Mesmo por cerca de seis dias, a taxa de crescimento e o estado de saúde de todas as plantas, independentemente do solo, foram semelhantes. No entanto, depois disso, começaram a aparecer diferenças no estado de crescimento das plantas.

Status de germinação de Arabidopsis ao longo do tempo.  As sementes de Arabidopsis foram semeadas em um prato de 12,5 mm em Apollo 11, 12, 17 e Musato usando cinza vulcânica moída.  Após dois dias, todo o solo germinou.  No entanto, após 6 dias, as mudas cultivadas em solo superficial apresentaram uma diferença de crescimento daquelas cultivadas em solo musgoso.  As mudas plantadas no solo da lua não cresciam folhas grandes e não tinham raízes fortes.

Status de germinação de Arabidopsis ao longo do tempo. As sementes de Arabidopsis foram semeadas em um prato de 12,5 mm em Apollo 11, 12, 17 e Musato usando cinza vulcânica moída. Após dois dias, todo o solo germinou. No entanto, após 6 dias, as mudas cultivadas em solo superficial apresentaram uma diferença de crescimento daquelas cultivadas em solo musgoso. As mudas plantadas no solo da lua não cresciam folhas grandes e não tinham raízes fortes. Ciência Donga DB

Atrofia rápida após 6 dias

As plantas cultivadas em solo lunar apresentaram rápida estagnação de crescimento 6 dias após a semeadura das sementes. Eles não eram tão fortes quanto as plantas que cresciam nas cinzas da terra, nem eram lentos para crescer. O tamanho das folhas era visivelmente pequeno. Em alguns casos, as folhas ficaram emaranhadas e as raízes quebraram. Manchas vermelhas também apareceram nas folhas. Esta é uma resposta típica das plantas ao estresse.

Vinte dias após a semeadura, a equipe de pesquisa colheu as folhas e caules antes que as plantas começassem a florescer. Com base nisso, foi realizada a análise de RNA. Como resultado, foi confirmado que Arabidopsis thaliana crescendo em solo superficial reagiu de forma semelhante quando cultivada em ambiente de estresse ou em ambiente de solo contendo grande quantidade de sal ou metais pesados. “Pode-se concluir que as plantas percebem o ambiente do solo lunar como estresse”, disse Pearl.

Todas as plantas cultivadas nos solos da superfície lunar expressaram muitos genes que indicam resposta ao estresse. Também houve diferenças entre os solos superficiais. A expressão desse gene foi alta em plantas cultivadas nos solos superficiais da Apollo 11. Além disso, as plantas cultivadas nos solos superficiais da Apollo 11 foram mais fracas do que aquelas cultivadas em outros solos superficiais.

No entanto, o professor Pearl disse: “Este estudo mostra que as plantas podem crescer no solo da lua”. “Encontraremos maneiras de melhorar a resposta ao estresse para que possam prosperar no solo lunar sem afetar o crescimento das plantas”, disse ele.

“Os recursos na Lua e em Marte devem ser usados ​​para desenvolver recursos alimentares para futuros astronautas que vivem e trabalham no espaço”, disse o administrador da NASA Bill Nelson. “É por isso que esta pesquisa é tão importante para as missões tripuladas de longo prazo da NASA”.

A pesquisadora Anna Lisa Ball, coautora do estudo, colheu a planta cultivada em Arabidopsis thaliana das placas para análise genética da planta.

A pesquisadora Anna Lisa Ball, coautora do estudo, colheu a planta cultivada em Arabidopsis thaliana das placas para análise genética da planta. Foto UF/IFAS por Tyler Jones

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