Ученые выяснили, что картофель сможет расти на Луне

Фото из открытых источников

В фильме «Марсианин» вымышленный астронавт Марк Уотни выживает в пустынной местности Марса, выращивая картофель в лунной почве — с небольшой помощью человеческих экскрементов. Эта идея может быть не такой уж и надуманной. В препринте, опубликованном на bioRxiv, исследователи показывают, что картофель действительно может расти в условиях, эквивалентных лунной пыли, хотя ему требуется значительная помощь компоста, который можно найти на Земле.

Исследователи НАСА, разрабатывая планы создания постоянных лунных баз, рассматривают такие культуры, как картофель, который богат питательными веществами и калориями и адаптируется к различным условиям окружающей среды. Эта работа обеспечивает «углубленный анализ, позволяющий начать отвечать на вопросы, которые необходимо решить», чтобы обеспечить успех этих долгосрочных миссий, говорит Джаред Лонг-Фокс, лунный ученый из Лаборатории реактивного движения НАСА, который не принимал участия в этой работе.

Для этого открытия ученым сначала пришлось воссоздать лунный реголит — рыхлый, порошкообразный слой, покрывающий поверхность Луны. Чтобы воспроизвести это в лаборатории, Дэвид Хэнди, космический биолог из Университета штата Орегон (OSU), и его коллеги использовали смесь измельченных минералов и вулканического пепла, которая соответствовала химическому составу Луны.

Однако лунный реголит полностью лишен органических веществ, необходимых растениям для роста. «Превратить неорганическую, негостеприимную массу, похожую на песок, в нечто, способное поддерживать рост растений, — сложная задача», — говорит Анна-Лиза Пол, молекулярный биолог растений из Университета Флориды, не участвовавшая в этой работе. Поэтому Хэнди и его коллеги добавили в реголит вермикомпост — органические отходы от червей. Они обнаружили, что смесь с 5% компоста позволила картофелю расти, имитируя при этом стрессовые условия лунной среды. После почти двух месяцев роста команда собрала клубни, высушила их методом сублимационной сушки и измельчила для дальнейших исследований.

Анализ ДНК картофеля показал активацию генов, связанных со стрессом. Кроме того, в картофеле были обнаружены более высокие концентрации меди и цинка, чем в выращенном на земле, что может сделать его опасным для употребления в пищу. Однако питательная ценность растений оказалась схожей с традиционным картофелем — это стало неожиданностью для ученых, которые ожидали более низкого уровня питательных веществ, «потому что растения, возможно, работали в усиленном режиме, чтобы преодолеть определенные стрессовые факторы», — говорит Хэнди.

Тем не менее, Лонг-Фокс отмечает, что исследование не воспроизвело другие опасности Луны, такие как постоянное радиационное облучение и вакуум космического пространства. Он также хотел бы, чтобы эксперимент был повторен на настоящей лунной почве, а не только на её имитациях, и считает, что нынешние планы НАСА по исследованию Луны могли бы в этом помочь. «По мере продвижения программы «Артемида» получение более крупных и разнообразных образцов лунной почвы будет иметь действительно важное значение», — говорит он.

Тем временем команда Хэнди уже приступила к следующему эксперименту. По словам соавтора Аймерика Гойера, биохимика растений из Университета штата Орегон, ученые надеются выяснить, какие сорта картофеля, выращенного в лунном грунте, лучше приживаются, тестируя различные сорта. «В конечном итоге, возможно, генетики смогут отбирать и выводить сорта картофеля, лучше адаптированные к лунным условиям».