Egy nemzetközi csoport a világűrben zajló növényi fejlődés jellegzetességeit kutatja.
A NASA (National Aeronautics and Space Administration – Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal, USA) és az ESA (European Space Agency – Európai Űrügynökség) kutatóiból álló nemzetközi csoport a világűrben zajló növényi fejlődés jellegzetességeit kutatja – olvasható az agrotimes.com című weboldalon.
A választás a széleskörűen tanulmányozott modellnövényre, a lúdfűre (Arabidopsis thaliana) esett. A Seedling Growth-2 elnevezésű projekt keretében a Nemzetközi Űrállomáson súlytalanságban és mikrogravitációs környezetben lehet nyomon követni a csíranövények fejlődését.
A földi élet elképzelhetetlen növények nélkül; táplálékul szolgálnak, valamint oxigént állítanak elő. A növények fejlődését a változó környezeti körülményekhez való igazodás határozza meg. Mint ahogy a megvilágítást, hőmérsékletet és a nedvességet, úgy a gravitációs erő jelenlétét is képesek érzékelni, változására reagálni.
J. Z. Kiss biológia professzor (Mississippi Egyetem), a NASA kísérlet vezető kutatója a Seedling Growth-2 projekt lényegét röviden úgy fogalmazta meg, hogy a fő cél a növényfejlődés során a vörös fény fototropizmusban betöltött jelző szerepének és az erre reagáló irányított növekedésnek az alaposabb megismerése.
A növények érzékelik a különböző színű fényeket, melyekre válaszreakciókkal felelnek. Igaz ez a csíranövényekre is. Ha más növények által vetett árnyékban fejlődnek, azt érzékelik, hogy bizonyos színek hiányoznak, amit a lombozat az áthaladó fény tartományából kiszűrt. Erre reagálva a függőleges felfelé irányuló növekedést oldalirányúra változtatják, így kikerülnek az árnyékból a direkt napfényre. Ez csupán egyetlen példa a fototropizmus működésére, valamint a jelátvitel, jeladás mechanizmusára. A Seedling Growth-2 projekt során az Arabidopsis thaliana három genetikai változatát használták. A vad alak, a természetben megtalálható lúdfű, illetve két, mutáción átesett olyan törzs került a kísérletbe, melyekben bizonyos vörös fényt érzékelő molekulák – fitokrómok – hiányoznak.
E három változat együttes alkalmazásával lehetőség nyílik arra, hogy mikrogravitációs környezetben és földi körülmények között e speciális fitokróm molekulák működését alaposabban megismerjék. A Nemzetközi Űrállomáson az EMCS-ben (European Modular Cultivation System – Európai Moduláris Rendszerű Növénytermesztés, mely mikrogravitációs környezetben teszi lehetővé a növények fejlődésének megfigyelését zárt egységekben, „kapszulákban”) hajtotta végre a kísérleteket a személyzet. A rendszert a norvégiai földi vezérlőközpontból ellenőrizték.
Seedling Growth-2 projekt során a lúdfű magok a csírázást követően hat napig fejlődtek a világűrben. Innen, –80 °C-ra fagyasztva, a SpaceX Dragon szállítóűrhajóval kerültek a Földre, Kaliforniába. Itt kémiai úton stabilizálták a szöveteket, majd hajóval indították útjára Európa felé. A világűrben fejlődő csíranövénykék molekuláris biológiai vizsgálata Spanyolországban zajlik. Ennek célja, hogy kiderítsék a sejtszintű szignalizációs rendszer szerepét a növény fejlődésében és a helyzetváltoztató mozgás alakulásában.
Hosszú távon ezek a kísérletek a világűrbéli növénytermesztés kidolgozását segítik, valamint a fényérzékelés fokozásán keresztül a szántóföldi termelés eredményességét javíthatják. Az embernek a jövőben valószínűleg képessé kell válnia hosszú távú űrutazásokra, a növénytermesztés más bolygókra történő kiterjesztésére. Azok a növények, melyek legnagyobb sikerrel vették e hosszú utazás jelentette akadályt, viselték el az extrém körülményeket, alapvető információval szolgálhatnak arra, hogy miként érzékelik a fényt és a gravitációt, és hogyan válaszolnak ezekre az ingerekre. Utódaik talán képesek lesznek arra, hogy elkísérjék az embert a világűr tágabb meghódítására.
Fordította: Polgárné Balogh Eszter
(Agrofórum Online)
