وب سایت خبری و تفسیری مستقل که توسط دانشگاهیان و روزنامه نگاران تولید می شود. وب سایت خبری و تفسیری مستقل که توسط دانشگاهیان و روزنامه نگاران تولید می شود.
برای رشد باغچه خود به چه چیزهایی نیاز دارید؟ علاوه بر تابش آفتاب زیاد که متناوب با باران ملایم باران می شود – و زنبورها و پروانه های شلوغ برای گرده افشانی گیاهان – به خاک خوب و غنی برای تامین مواد معدنی ضروری نیاز دارید. اما تصور کنید که خاک غنی، باران، زنبور و پروانه نداشتید. و تابش خورشید یا خیلی تند و مستقیم بود یا وجود نداشت – که باعث یخ زدگی می شد.
آیا گیاهان می توانند در چنین محیطی رشد کنند – و اگر چنین است، کدام یک؟ این سؤالی است که اگر (یا چه زمانی) اکتشاف انسان در همسایگان سیاره‌ای ما انجام شود، مستعمره‌نشینان در ماه (و مریخ) باید با آن مقابله کنند. اکنون یک مطالعه جدید، منتشر شده در Communications Biology ، شروع به ارائه پاسخ کرده است.
محققین پشت این مطالعه، گیاه سریع رشد Arabidopsis thaliana را در نمونه هایی از سنگ قمر (خاک) قمری که توسط فضانوردان آپولو از سه نقطه مختلف روی ماه آورده شده بود، کشت کردند.
7 ویژگی ویرایش ویدیو که نیاز دارید
اگرچه این اولین بار نیست که تلاش هایی برای رشد گیاهان در سنگ سنگی قمری انجام می شود، اما این اولین باری است که نشان می دهد چرا آنها رشد نمی کنند.
سنگ سنگی قمری با خاک های زمینی بسیار متفاوت است. برای شروع، حاوی مواد آلی (کرم، باکتری، مواد گیاهی در حال پوسیدگی) که مشخصه خاک روی زمین است، نیست. همچنین محتوای آب ذاتی ندارد.
اما از مواد معدنی مشابه خاک‌های زمینی تشکیل شده است، بنابراین با فرض اینکه کمبود آب، نور خورشید و هوا با کاشت گیاهان در یک زیستگاه قمری بهبود می‌یابد، سنگ‌لیت می‌تواند پتانسیل رشد گیاهان را داشته باشد.
تحقیقات نشان داد که واقعاً همینطور است. بذرهای A. thaliana در مواد آپولو به همان سرعتی جوانه زدند که در خاک زمینی جوانه زدند. اما در حالی که گیاهان در خاک زمینی به رشد پایه‌ها و بیرون ریختن برگ‌ها ادامه می‌دهند، نهال‌های آپولو رشد کوتاهی داشتند و رشد ریشه ضعیفی داشتند.
هدف اصلی این تحقیق بررسی گیاهان در سطح ژنتیکی بود. این به دانشمندان اجازه داد تا تشخیص دهند کدام عوامل محیطی خاص قوی ترین پاسخ های ژنتیکی را به استرس برانگیخته است. آنها دریافتند که بیشتر واکنش تنش در همه نهال های آپولو از نمک، فلز و اکسیژن است که بسیار واکنش پذیر است (که دو مورد آخر در خاک زمینی رایج نیستند) در نمونه های قمری.

تصویری از گیاهان رشد یافته در آزمایش.
نتایج تجربی، با چاه های مختلف برای هر خاک. پل و همکاران
سه نمونه آپولو به درجات مختلفی تحت تاثیر قرار گرفتند که نمونه‌های آپولو 11 کندترین رشد را داشتند. با توجه به اینکه ترکیب شیمیایی و کانی‌شناسی سه خاک آپولو نسبتاً مشابه یکدیگر و با نمونه زمینی بود، محققان مشکوک شدند که مواد مغذی تنها نیروی موجود در بازی نیستند.
خاک زمینی به نام JSC-1A یک خاک معمولی نبود. این ترکیبی از مواد معدنی بود که به طور خاص برای شبیه سازی سطح ماه تهیه شده بود و حاوی هیچ ماده آلی نبود.
ماده اولیه بازالت بود، درست مانند سنگ سنگی قمری. نسخه زمینی همچنین حاوی شیشه های طبیعی آتشفشانی به عنوان آنالوگ برای " آگلوتینات های شیشه ای " – قطعات معدنی کوچک مخلوط با شیشه ذوب شده – بود که در سنگ سنگی قمری فراوان هستند.
دانشمندان آگلوتینات ها را به عنوان یکی از دلایل بالقوه عدم رشد نهال ها در خاک آپولو در مقایسه با خاک زمینی و همچنین تفاوت در الگوهای رشد بین سه نمونه قمری تشخیص دادند.
آگلوتینات ها یک ویژگی مشترک سطح ماه هستند. از قضا، آنها با فرآیندی به نام "باغبانی قمری" تشکیل می شوند. این روشی است که سنگ سنگی از طریق بمباران سطح ماه توسط تشعشعات کیهانی، باد خورشیدی و شهاب‌سنگ‌های کوچک تغییر می‌کند که به هوازدگی فضایی نیز معروف است.
از آنجایی که هیچ جوی برای کاهش سرعت برخورد شهاب‌سنگ‌های کوچک به سطح وجود ندارد، آنها با سرعت بالا برخورد می‌کنند و باعث ذوب شدن و سپس خاموش شدن (سرد شدن سریع) در محل برخورد می‌شوند.
به تدریج، توده های کوچکی از مواد معدنی ایجاد می شوند که توسط شیشه در کنار هم نگه داشته می شوند. آنها همچنین حاوی ذرات ریز فلز آهن (آهن نانوفاز) هستند که توسط فرآیند هوازدگی فضا تشکیل شده اند.
این آهن است که بزرگترین تفاوت بین آگلوتینات های شیشه ای در نمونه های آپولو و شیشه های آتشفشانی طبیعی در نمونه های زمینی است. این همچنین محتمل ترین علت استرس مرتبط با فلز بود که در پروفایل های ژنتیکی گیاه شناسایی شد.
بنابراین وجود آگلوتینات ها در زیرلایه های قمری باعث شد که نهال های آپولو در مقایسه با نهال های رشد یافته در JSC-1A، به ویژه نهال های آپولو-11، دچار مشکل شوند. فراوانی آگلوتینات ها در نمونه سنگ سنگی قمری بستگی به مدت زمانی دارد که مواد روی سطح قرار گرفته اند، که به آن " بلوغ " خاک قمری می گویند.
خاک های بسیار بالغ برای مدت طولانی روی سطح بوده اند. آن‌ها در مکان‌هایی یافت می‌شوند که سنگ‌سنگ توسط رویدادهای ضربه‌ای اخیر که دهانه‌ها را ایجاد کرده‌اند، مختل نشده‌اند، در حالی که خاک‌های نابالغ (از زیر سطح) در اطراف دهانه‌های تازه و در شیب‌های دهانه‌های شیب دار وجود دارند.
سه نمونه آپولو بلوغ های متفاوتی داشتند و ماده آپولو 11 بالغ ترین آنها بود. حاوی بیشترین آهن نانوفاز بود و بالاترین نشانگرهای استرس مرتبط با فلز را در مشخصات ژنتیکی خود به نمایش گذاشت.
این مطالعه نتیجه می‌گیرد که سنگ‌لیت بالغ‌تر، بستر مؤثر کمتری برای رشد نهال‌ها نسبت به خاک کمتر بالغ است. این نتیجه گیری مهمی است زیرا نشان می دهد که گیاهان می توانند در زیستگاه های قمری با استفاده از سنگ سنگی به عنوان منبع رشد کنند. اما اینکه محل زیستگاه باید بر اساس بلوغ خاک هدایت شود.
و آخرین فکر: من را شگفت زده کرد که یافته ها می تواند در برخی از مناطق فقیر جهان ما نیز صدق کند. من نمی‌خواهم این بحث قدیمی را تکرار کنم که «چرا این همه پول را صرف تحقیقات فضایی کنیم، در حالی که بهتر است برای مدارس و بیمارستان‌ها هزینه شود؟». این موضوع موضوع مقاله دیگری خواهد بود.
اما آیا پیشرفت‌های فناوری ناشی از این تحقیق وجود دارد که می‌تواند روی زمین قابل اجرا باشد؟ آیا آنچه در مورد تغییرات ژنتیکی مرتبط با استرس آموخته شده است می تواند برای توسعه محصولات مقاوم به خشکی استفاده شود؟ یا گیاهانی که می توانند سطوح بالاتری از فلزات را تحمل کنند؟
اگر رشد گیاهان در ماه در کمک به سبزتر شدن باغ ها در زمین موثر باشد، دستاورد بزرگی خواهد بود. گفتگو
مقاله مونیکا گریدی ، استاد علوم سیاره‌ای و فضایی، دانشگاه آزاد
این مقاله با مجوز Creative Commons از The Conversation بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.
قلب تکنولوژی
حق چاپ © 2006-2022، The Next Web BV ساخته شده با <3 در آمستردام.

source

توسط bahram_admin

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.