Ansicht des Mondrandes mit aufgehender Erde am Horizont Elen11/iStock
Können Pflanzen in Mondboden wachsen? Eine aufschlussreiche Studie, die kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht wurdeKommunikationsbiologie erwähnt ein Experiment, bei dem Mondbodenproben während der Apollo-Missionen wurden verwendet, um Pflanzen zu züchten. Überraschenderweise zum ersten Mal eine Erdpflanze, Arabidopsis thaliana, allgemein Ackerschmalwand genannt, konnte während des Experiments in den Bodenproben des Mondes überleben.
Für ihre Studie verwendeten die Forscher der University of Florida 12 Proben mit Mondboden, die während der Missionen von Apollo 11, 12 und 17 zwischen 1969 und 1972 gesammelt wurden. Abgesehen von vom Mond Proben verwendeten sie auch 16 auf der Erde gesammelte Vulkanascheproben und verglichen dann das Wachstum von Ackerschmalwandpflanzen in beiden Arten von Proben. Um Diskrepanzen zu vermeiden, verwendeten die Forscher die Vulkanasche mit dem gleichen Mineralgehalt und der gleichen Partikelgröße wiedie des Mondbodens.
Sie untersuchten die Bodenproben über ein Jahr lang, überwachten sorgfältig das Wachstum und die genetische Ausstattung der in den Proben gewachsenen Pflanzen und kamen zu faszinierenden Ergebnissen.
Warum die Ackerschmalwand?
Als wir nach dem Grund fragten, warum Wissenschaftler Ackerschmalwand speziell für ihr Mondbodenexperiment ausgewählt haben, erklärte Dr. Robert Ferl, angesehener Professor an der Universität von Florida und einer der Autoren der Studie, dass die besondere Pflanze für einige sehr wichtige ausgewählt wurdeGründe. Er sagte Interessante Technik | wissenschaft-x.com, „Das erste ist, dass diese Arabidopsis thaliana-Pflanze hier auf der Erde außerordentlich gut untersucht ist, es gibt wahrscheinlich Tausende von Labors auf der ganzen Welt, die mit dieser Pflanze arbeiten oder gearbeitet haben, sodass wir von allen sehr viel über diese Pflanze wissenNukleotid in seinem Genom, welche Gene in Salz exprimiert werden.“
Er fügte weiter hinzu: „Der zweite Grund ist, dass es physisch klein ist und in einer kleinen Menge Material wachsen kann. Wir haben jetzt im Grunde eine Pflanze in einer Probe von einem Gramm gezüchtet, ein Gramm Monderde entspricht ungefähr einem Teelöffelvoll, so dass Sie sich vorstellen können, eine große Pflanze zu züchten, diese Pflanze müsste klein sein.Die andere Sache, die dazu passt, ist, dass Arabidopsis ein großer Teil der Weltraumforschung der letzten 20 Jahre war.Diese Pflanze war ander Raumstation. Es war auf dem Space Shuttle, also haben wir nicht nur einen Haufen terrestrischer Daten, mit denen wir vergleichen können, wir haben auch einen Haufen weltraumbezogener Daten, mit denen wir vergleichen können.“
Alle oben erwähnten Eigenschaften der Ackerschmalwandpflanze ließen die Forscher schlussfolgern, dass Arabidopsis, auch bekannt als Ackerschmalwand, die beste Pflanze wäre, um sie für ihre Experimente im Mondboden auszuprobieren. Während des Experiments wurde Ackerschmalwand sowohl in der Vulkanasche angebautund Mondbodenproben.
Wie gut wuchs die Pflanze im Mondboden?
Trotz einer ähnlichen mineralischen Zusammensetzung unterstützten die Mondboden- und Vulkanascheproben das Pflanzenwachstum unterschiedlich. Viele Mondbodenpflanzen wuchsen mit der gleichen Form und Farbe auf, aber andere enthielten rötlich-schwarze Pigmente. Diese Pigmente zeigen Stress anDarüber hinaus zeigten die in Mondboden gewachsenen Pflanzen ein langsames und verkümmertes Wachstum und exprimierten mehr Stressgene als die in Vulkanasche gewachsenen Pflanzen.
Pflanzen mit dunkler Farbe, die in Mondbodenproben wuchsen, exprimierten mehr als 1.000 Stressgene. Die Apollo 11-Pflanze exprimierte 465 Gene, und die Apollo 17- und Apollo 12-Proben exprimierten 113 bzw. 265 Stressgene. Der Stress in 71 Prozent davonGene wurde mit dem Vorhandensein von Metallen in Verbindung gebracht, hoch reaktives O2 Verbindungen und Salze. Interessanterweise gelang es nur den Pflanzen, die in den Proben von Apollo 12 und Apollo 17 gepflanzt wurden, Wachstum zu zeigen. Die Probenpflanze von Apollo 11 wuchs überhaupt nicht.
Der Forscher erklärt, dass die Proben während der Apollo-Missionen aus verschiedenen Bodenschichten entnommen wurden. Die Bodenprobe von Apollo 11 blieb viel länger mit der Mondoberfläche in Kontakt als die Proben von Apollo 12 und 17. Vielleicht also die längere Exposition gegenüberDie Mondoberfläche beschädigte die Bodenprobe, und deshalb zeigte die Pflanze in der Apollo 11-Probe kein Wachstum.
Am Ende ihrer Studie kommen die Forscher zu dem Schluss, dass Pflanzen in Mondboden angebaut werden können, aber im Vergleich zu Vulkanasche, die Mondbodenproben unterstützen nicht viel Pflanzenwachstum, besonders wenn sie der Mondoberfläche ausgesetzt waren. Da die Mondoberfläche oft von Sonnenwind und vielen Arten von kosmischen Strahlen getroffen wird, die den Boden schädigen, ist das Pflanzenwachstum besser in Mondboden geeignet, der hatwar der äußeren Umgebung des Mondes weniger ausgesetzt.
Die wichtigste Erkenntnis aus dem Mondboden-Experiment
Die chemische Zusammensetzung und Vorhandensein von Metallsplittern Mondboden im Vergleich zu Vulkanasche auch weniger geeignet für Pflanzenwachstum machen. Die größte Erkenntnis aus diesem Experiment ist jedoch immer noch, dass Wissenschaftler irgendwie eine Pflanze in einer vom Mond entnommenen Bodenprobe gezüchtet haben.
Um die Bedeutung dieses Ergebnisses zu betonen, sagte Co-Autor und Geologe Stephen Elardo: „Aus geologischer Sicht sehe ich diesen Boden als sehr, sehr verschieden von jedem Boden, den Sie hier auf der Erde finden werden. Ich denke, es ist erstaunlich, dass die Pflanze immer noch da istwächst, richtig. Es ist gestresst, aber es stirbt nicht. Es wächst überhaupt nicht, es passt sich an.
Die Forscher betonen auch, dass weitere Forschung es uns ermöglichen kann, zu erfahren, wie Pflanzen auf dem Mond effizient angebaut werden können. Daher müssen wir durch entsprechende Studien besser verstehen, wie Erdpflanzen mit Mondboden interagieren.