Дослідники виявили рослину, яка може вижити в суворих умовах Марса, що потенційно допоможе майбутнім людям тераформувати його.
Якщо люди коли-небудь захочуть створити дім десь у Сонячній системі, Марс здається найбільш життєздатним варіантом, оскільки він не є пекельним світом, має поверхню, на якій можна стояти, і знаходиться на краю придатної для життя зони, де може існувати рідка вода.
Але для того, щоб перетворити планету на місце, яке ми могли б назвати домом, потрібно буде багато чого зробити. Коротше кажучи, поряд з багатьма іншими домашніми зручностями, хотілося б мати вищу температуру і атмосферу, придатну для дихання.
Вирощування рослин на планеті, які б перетворили частину 95-відсоткової атмосфери вуглекислого газу на придатний для дихання кисень, могло б стати корисним стартом для цього. У новій статті команда з Китайської академії наук дослідила одну рослину – вид моху Syntrichia caninervis, який найчастіше зустрічається в біологічній ґрунтовій корі (БГК) холодних пустель.
“Серед наземних рослин мохи часто є піонерними видами, які природним чином відбираються для зростання в екстремальних умовах. Мохові кірки представляють собою просунуту стадію в розвитку БСК, – пише команда у своїй роботі. “У порівнянні з водоростями і лишайниками, мохові кірки мають більшу біомасу і здатність фіксувати вуглець, відіграючи таким чином важливу роль у біогеохімічних циклах і стабілізуючи поверхню пустелі”.
Цей вид особливо добре пристосований до екстремальних екологічних стресів, включаючи посуху, холод і радіацію, що робить мох хорошим кандидатом для виживання в умовах Марса. Команда перевірила це, піддавши мох подібним умовам в лабораторії, почавши з екстремального зневоднення рослин. Мох пережив зневоднення і відновив фізіологічну активність “за лічені секунди після регідратації”.
Потім зволожені та зневоднені рослини піддавали дії екстремального холоду. Рослини поміщали в морозильну камеру при температурі -80°C (-112°F) на 3 або 5 років і в резервуар з рідким азотом при -196°C (-321°F) на 15 або 30 днів, після чого переносили на стерилізований пісок для відновлення.
Команда виявила, що рослини напрочуд добре відновилися після перебування в цих екстремальних умовах, причому зневоднені рослини почувалися трохи краще, ніж їхні зневоднені побратими. “Після 15 і 30 днів зберігання в рідкому азоті рослини зрештою регенерували приблизно дві нові гілки, – пише команда, – рівень регенерації становив приблизно 95 відсотків від контрольних рослин”.
Потім команда піддала рослини екстремальному опроміненню, з яким вони могли б зіткнутися на Червоній планеті, піддавши зволожені і зневоднені рослини опроміненню в діапазоні від 500 до 16,000 грей (Гр). Знову ж таки, рослини витримали ці умови напрочуд добре, принаймні в менших дозах. Коли радіація становила від 500 до 1000 Гр, рослини відновлювалися краще, ніж контрольні рослини.
Однак, під впливом вищих доз опромінення рослини відновлювалися довше. Понад 4 000 Гр викликали у рослин ознаки стресу, і після 60 днів відновлення ці рослини мали 70-відсоткову регенерацію. Знову ж таки, зневоднені рослини виживали краще, хоча команда виявила, що доза, при якій виживали 50 відсотків організмів, становила близько години опромінення в 5 000 Гр.
Це велика доза радіації, яка показує, наскільки витривалими є рослини. Люди зазвичай страждають від сильних конвульсій та/або смерті при дозі опромінення близько 50 Гр, в той час як рослини можуть витримати не більше 1 000 Гр.
Нарешті, використовуючи установку для моделювання планетарних атмосфер Китайської академії наук, команда помістила рослини в умови, подібні до марсіанських, включаючи баланс газів в атмосфері Марса і коливання температури, подібні до тих, що спостерігаються на планеті, на 1, 2, 3 і 7 днів. Зневоднені рослини відновилися на 100 відсотків після 30-денного періоду відновлення, в той час як зволожені рослини, які перебували в установці лише один день, регенерували, але повільніше, ніж зневоднені.
“Хоча попереду ще довгий шлях до створення самодостатнього середовища існування на інших планетах, ми продемонстрували великий потенціал S. caninervis, модельної рослини моху, як рослини-піонера для вирощування на Марсі”, – підсумувала команда вчених. “Дивлячись у майбутнє, ми очікуємо, що цей перспективний мох може бути доставлений на Марс або Місяць для подальшого тестування можливості колонізації та росту рослин у космічному просторі”.
