Rum havearbejde

Den romerske statsmand Marcus Tullius Cicero sagde:"Hvis du har en have og et bibliotek, du har alt hvad du behøver."

Mennesker, der en dag forsøger at gøre Mars til deres hjem, kan meget vel dele de følelser, som taleren fra det gamle Rom udtrykte. Hvad angår biblioteket – bøger kan nu opbevares digitalt. Men hvordan vokser din have i rummet?

At finde ud af, forskere har studeret plantevækst på den internationale rumstation (ISS). Resultaterne kan hjælpe med at øge produktiviteten af ​​både udenjordiske og jordiske haver.

For nylig, ISS har været hjemsted for nogle imponerende høst, giver velsmagende snacks til besætningsmedlemmer! Imidlertid, videnskabsmænd er ikke gennem forsøget på at låse op for hemmelighederne om, hvordan planter vokser væk hjemmefra.

"Fremtidige rumforpostbeboere bliver nødt til at dyrke planter til mad og til genbrug af luft og vand, " siger Anna-Lisa Paul fra University of Florida. "Så vi studerer, hvordan planter tilpasser sig rumflyvningsmiljøet. Vores resultater vil også hjælpe os med at forstå, hvordan planter kan reagere på nye og udfordrende miljøer her på Jorden."

Paul og hendes kollega Robert Ferl har dyrket planter i rummet siden 1999, da de lancerede deres første eksperiment på rumfærgen Columbia. Flere rumstationseksperimenter fulgte. En af deres mest overbevisende opdagelser var, at visse rodvækststrategier, der antoges at kræve tyngdekraft, virkelig ikke gør det.

Planterødder søger vand og næringsstoffer ved at vokse væk fra hvor de er plantet. For at bestemme, hvilken retning der skal vokse, landplanter bruger tyngdekraften som tegn. Og de bruger berøring til at manøvrere uden om forhindringer. I slutningen af ​​1800-tallet, Charles Darwin demonstrerede, at planter, der vokser langs en skrå overflade, ikke sender deres rødder direkte væk fra frøet, men sender dem i stedet til højre eller venstre. Han antog, at dette vækstmønster - kaldet "skævning" - var forårsaget af en kombination af rødderne, der rørte sig hen over den skrå overflade, og tyngdekraften trak lige ned på dem.

I et eksperiment i 2010, Paul og Ferl opdagede, imidlertid, at rødder af planter, der vokser i mikrotyngdekraft på stationen, skæve som deres jordiske modstykker.

"ISS viste os noget, vi ellers aldrig ville have vidst, " bemærker Paul. "Tyngekraft er ikke afgørende for rodorientering."

Gode ​​nyheder. Det er en hindring mindre for at dyrke planter i rummet. Planter vil effektivt søge de næringsstoffer, de har brug for, uden tyngdekraften som et signal.

Eksperimentet undersøgte også mønstrene for genetisk udtryk. Rumplanter ændrede måden, de udtrykte deres gener på, for at producere specifikke proteiner, der var nyttige i nul tyngdekraft.

Paul forklarer, "Når levende organismer står over for miljøændringer, deres reaktion involverer næsten altid en ændring i genetisk udtryk. At håndtere, de 'tænder og slukker' visse gener."

Planter er gode til dette.

Paulus siger, "Planters cellevægge gennemgår en slags ombygning i rummet. De gener, der er forbundet med cellevæggen, er ofte i de modsatte 'afbryderpositioner', end de er i på Jorden."

Forskerne er endnu ikke sikre på, hvilket formål dette tjener, men det agter de at finde ud af med yderligere eksperimenter.

Paul og Ferl er ikke alene. Mange andre videnskabsmænd har også studeret plantevækst på rumstationen for at låse op for hemmelighederne bag succesfuld vækst af planter i dette nye miljø. Kernen i al forskning er søgen efter at give mennesker 'alt', de har brug for, hvor end de måtte være.