اگر روی ماه گیاه بکاریم چه اتفاقی می افتد؟
به گزارش نقشه، یک مطالعه جدید نشان داده است که اگر قصد کاشت گیاهان روی ماه را داشته باشیم، آنها چگونه واکنش نشان می دهند. این همان سؤالی است که در آستانه استعمار کره ماه باید به آن پاسخ داده شود.
به گزارش نقشه به نقل از ایسنا، برای رشد گیاهان در باغچه خود به چه چیزهایی نیاز دارید؟ علاوه بر تابش آفتاب زیاد و متناوب که با باران ملایم و زنبورها و پروانه های شلوغ برای گرده افشانی گیاهان نیاز است، به خاک خوب و غنی برای تأمین مواد معدنی ضروری هم نیاز دارید. اما تصور کنید که خاک غنی، باران، زنبور و پروانه ای نباشد و تابش خورشید هم یا خیلی تند و مستقیم باشد یا اصلا هیچ آفتابی در کار نباشد.
آیا گیاهان می توانند در چنین محیطی رشد کنند؟ اگر ممکن باشد، کدام گیاهان هستند؟ این سوالی است که اگر اکتشاف انسانی در همسایگان آسمانی ما صورت گیرد، مستعمره نشینان در ماه و مریخ باید به آن پاسخ دهند.
حالا یک مطالعه جدید که به سرپرستی مونیکا گریدی، استاد علوم سیاره ای و فضایی در مجله Communications Biology انتشار یافته، آغاز به عرضه پاسخ به این سوالات کرده است.
محققان این مطالعه، گیاه سریع رشد رشادی گوش موشی(Arabidopsis thaliana) را در نمونه هایی از خاک ماه که رگولیت نامیده می شود و فضانوردان مأموریت آپولو آنها را از سه مکان مختلف روی کره ماه آورده اند، کشت کردند.
گیاه رَشادی گوش موشی یا آرابیدوپسیس تالیانا یک گیاه گل دار کوچک و بومی اروپا، آسیا و شمال غربی آفریقا است. این گیاه، اولین گیاهی است که نقشه ژنی آن توالی یابی شد. آرابیدوپسیس تالیانا، یک ارگانیسم مدل محبوب و شناخته شده است که در پژوهش های گیاه شناسی، زیست شناسی مولکولی و ژنتیک دارای اهمیت بالایی است.
این گیاه، گیاهی یک ساله و دولپه ای از خانواده شب بویان است. طول این گیاه در حدود ۲۰ تا ۳۰ سانتی متر است. رنگ گل های آن سفید است و هر گل دارای چهار گلبرگ است. ضخامت گل ها ۲ تا ۴ میلی متر است و برگ های آن کوچک کنگره ای و پرزدار هستند.
سنگ پوشه یا رگولیت(Regolith) به لایه ای از سنگ یا پوششی از واریزه های سنگی که روی سنگ بستر را می پوشاند، گفته می شود. رگولیت یا سنگ پوشه از موادی ناهمگون تشکیل شده و شامل گرد و غبار، خاک، سنگ ریزه و دیگر مواد مربوط است که در کره زمین، ماه، مریخ، برخی سیارک ها و دیگر اجرام فضایی پیدا می شود. تشکیل سنگ پوشه در کره زمین بیشتر بر اثر فرسایش و هوازدگی صورت می گیرد. به علت نبود یا کمبود جو در دیگر کرات، سنگ پوشه ها در کرات دیگر بیشتر بر اثر برخورد شهاب سنگ های ریز و همینطور بر اثر تاثیرات تابش های کیهانی بر روی سطح کرات تشکیل می شوند.
خاک خشک و بایر
باآنکه این نخستین بار نیست که تلاش هایی برای رشد گیاهان در خاک ماه صورت می گیرد، اما این نخستین مطالعه ای است که بررسی نموده و نشان داده است چرا آنها رشد نمی کنند.
رگولیت با خاک زمینی بسیار متفاوت می باشد. بعنوان مثال، حاوی مواد آلی(کرم ها، باکتری ها، مواد گیاهی درحال پوسیدگی) که مشخصه خاک زمین است، نیست. همینطور آب ذاتی ندارد.
اما رگولیت از مواد معدنی مشابه با خاک زمین تشکیل شده است، ازاین رو با فرض این که کمبود آب، نور خورشید و هوا با کشت گیاهان در یک زیستگاه قمری جبران شود، رگولیت می تواند پتانسیل رشد گیاهان را داشته باشد.
تحقیقات نشان داد که واقعاً چنین است. بذرهای رشادی گوش موشی در نمونه های رگولیت به همان سرعتی جوانه زدند که در خاک زمین جوانه می زنند. اما در حالیکه گیاهان در خاک زمینی به توسعه ریشه و برگ ها ادامه دادند، رشد نمونه های کاشته شده در رگولیت متوقف گردید و ریشه هم رشد ضعیفی داشت.
هدف اصلی این تحقیق، بررسی گیاهان در سطح ژنتیکی بود. این کار به دانشمندان اجازه داد تا تشخیص دهند کدام عوامل محیطی خاص قوی ترین واکنش های ژنتیکی را به تنش و استرس برانگیخته است. آنها دریافتند که اغلب واکنش تنش در همه نمونه ای کاشته شده در رگولیت از نمک، فلز و اکسیژن است که در نمونه های قمری بسیار واکنش پذیر هستند و دو مورد آخر در خاک زمینی رایج نیستند.
سه نمونه آپولو به میزان های متفاوتی تحت تأثیر قرار گرفتند که نمونه های آپولو ۱۱ کندترین رشد را داشتند. با عنایت به این که ترکیب شیمیایی و کانی شناسی سه نمونه آپولو نسبتاً مشابه یکدیگر و با نمونه زمینی بود، محققان مشکوک شدند که مواد مغذی تنها عامل موجود در بازی نیستند.
البته نمونه خاک زمین مورد استفاده در این آزمایش معروف به JSC-۱A یک خاک معمولی نبود، بلکه تلفیقی از مواد معدنی بود که به صورت خاص برای شبیه سازی سطح ماه تهیه شده بود و حاوی هیچ ماده آلی نبود.
ماده اولیه آن درست مانند رگولیت از بازالت بود. نمونه زمینی همینطور حاوی شیشه های طبیعی آتشفشانی بعنوان نظیرهایی برای "آگلوتینات های شیشه ای" بود که قطعات معدنی کوچک مخلوط با شیشه ذوب شده در سطح ماه هستند که در رگولیت به فراوانی یافت می شوند.
دانشمندان آگلوتینات ها را بعنوان یکی از علل بالقوه عدم رشد گیاهان در خاک ماه در مقایسه با خاک زمین و همینطور تفاوت در الگوهای رشد بین سه نمونه ماه تشخیص دادند.
آگلوتینات ها یک خصوصیت مشترک در سطح ماه هستند. از قضا آنها توسط فرآیندی به نام "باغبانی قمری" تشکیل می شوند. این روشی است که رگولیت از راه بمباران سطح ماه توسط تشعشعات کیهانی، باد خورشیدی و شهاب سنگ های کوچک تغییر می کند که به "هوازدگی فضایی" هم مشهور است.
از آنجاییکه هیچ جوی در کره ماه برای کاهش سرعت برخورد شهاب سنگ های کوچک به سطح آن وجود ندارد، آنها با سرعت بالایی به سطح ماه برخورد می کنند و سبب ذوب شدن و سپس خاموش شدن(سرد شدن سریع) در محل برخورد می شوند. به تدریج، توده های کوچکی از مواد معدنی ایجاد می شوند که توسط شیشه در کنار هم نگه داشته می شوند. آنها همینطور حاوی ذرات ریز فلز آهن(آهن نانوفاز) هستند که توسط فرایند هوازدگی فضایی 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 را رقم می زند. آهن همینطور محتمل ترین علت تنش در رابطه با فلز بود که در پروفایل های ژنتیکی گیاه شناسایی شد.
ازاین رو وجود آگلوتینات ها در زیرلایه های ماه سبب شد که نهال های رشادی گوش موشی در رگولیت در مقایسه با نهال های رشد یافته در JSC-۱A، بخصوص نهال های کاشته شده در نمونه ای که از آپولو-۱۱ آمده است، گرفتار مشکل شوند. فراوانی آگلوتینات ها در یک نمونه رگولیت بستگی به مدت زمانی دارد که این ماده روی سطح ماه قرار گرفته است که به آن "بلوغ" رگولیت گفته می شود.
خاک های بسیار بالغ برای مدت طولانی روی سطح ماه بوده اند. آنها در مکان هایی یافت می شوند که رگولیت توسط برخوردهای شهابی اخیر پراکنده نشده است، در حالیکه خاک های نابالغ متعلق به زیر سطح ماه در اطراف دهانه های تازه بوجود آمده و در شیب های دهانه ها وجود دارند.
سه نمونه رگولیت بدست آمده از مأموریت های آپولو، بلوغ های متفاوتی داشتند و نمونه آپولو-۱۱ بالغ ترین آنها و حاوی بیشترین آهن نانوفاز بود و بالاترین نشانگرهای تنش در رابطه با فلز را در مشخصات ژنتیکی خود به نمایش گذاشت.
اهمیت خاک جوان
این مطالعه نتیجه می گیرد که رگولیت بالغ تر برای رشد نهال ها نسبت به خاک کمتر بالغ، بستر مؤثر کمتری است. این یک نتیجه گیری مهم می باشد، چونکه نشان داده است که گیاهان را میتوان در زیستگاه های قمری در رگولیت رشد داد، اما محل راه اندازی این زیستگاه باید بر مبنای بلوغ خاک ماه تعیین شود و شاید مهم تر از این یافته این باشد که این یافته ها را میتوان در بعضی از مناطق فقیر جهان هم مورد بهره برداری قرار داد.
شاید این یک بحث قدیمی باشد چرا این همه پول صرف تحقیقات فضایی می شود، در حالیکه بهتر است برای رفع سوءتغذیه کودکان و ساخت مدارس و بیمارستان ها هزینه شود. اما یافته های ناشی از این تحقیق می تواند روی زمین قابل اجرا باشد و آنچه در مورد تغییرات ژنتیکی آموخته شده است، می تواند برای پرورش محصولات در زمینهای خشک استفاده گردد یا گیاهانی رشد داده شوند که می توانند سطوح بالاتری از فلزات را تحمل کنند.
اگر رشد گیاهان در ماه در کمک به سبزتر شدن باغ ها در زمین مؤثر باشد، دستاورد بزرگی خواهد بود.
این مطلب Go Map را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط در نقشه
نظرات بینندگان نقشه در مورد این مطلب