Megvizsgálják, miként segíthetnének a gombák az aszteroidák talajjá alakításában.
Képzeljünk el egy hosszú ideig tartó, embert próbáló küldetést a Marsra: az űrhajósok mesterséges gravitációban mozognak, kutatásokat végeznek, és jeleket küldenek vissza a Földre, bár egyre távolabb járnak. Lehetséges, hogy leszállnak a Holdon vagy a Marson, esetleg elhajóznak különböző bolygók, csillagok és aszteroidák mellett. Ha az űrhajósok megéheznek, a rendelkezésükre állnak mélyhűtött és szárított élelmiszerek – de ha az egész legénységnek elegendő mennyiséget kellene magunkkal vinnünk, az nagyon sok helyet foglalna el. Néhány űrállomás már sikeresen termesztett növényeket vízben, az úgynevezett hidroponikus technikával, de ehhez folyamatos tápanyag-utánpótlásra van szükség a Földről.
A szakértők mérlegelni kezdtek: Mi lenne, ha a termőföldet a helyszínen állítanánk elő?
És itt jönnek képbe a gombák. Jane Shevtsov, a Kalifornia Egyetem (UCLA) szakértője összefogott a NASA kutatóival és a Fungi Perfecti gombákkal foglalkozó társaság kutatóival, hogy megvizsgálják, miként segíthetnének a gombák az aszteroidák talajjá alakításában. Az ötlet akkor született meg Shevtsov-ban, amikor látott egy videót a gombák földi talajfejlődésben játszott szerepéről.
Úgy gondolom, hogy a gombák meg tudják emészteni az aszteroidákban lévő szerves anyagokat – hiszen a Földön is hasonló anyagokkal lépnek kapcsolatba – , így akár termőföldet is tudnak belőlük készíteni. Úgyhogy etessük meg az aszteroidákat a gombákkal!
– mondta Shevtsov.
Mindez egy igen fontos kutatási program része, amely nem csupán az univerzum titkainak feltárására irányul, sokkal inkább arra, hogy kiderítsük, vajon képesek lennénk-e megélni a Földön kívül. A világűr nem tekinthető többé egy hatalmas légüres térnek. Ma már az emberiség jövőbeli reményének látják, egy olyan területnek, ahová akkor mehetünk, amikor már tönkretettük a saját világunkat. Vannak, akik izgatottan várják az űrbeli letelepedés lehetőségét, mások azonban attól tartanak, hogy oda is magunkkal visszük majd a problémáinkat. Lehetséges, hogy a tudománynak először meg kell mutatnia, hogy képesek vagyunk a túlélésre – és a gombáknak is ez a legfontosabb céljuk.
Talajépítés
Shevtsov és a kollégái egy szimulált aszteroida regolittal (ez egyfajta laza kőzet, amelyet a tudósok úgy építettek fel, hogy kémiailag rokon legyen az aszteroidákon megfigyelt fajtával) és 15 gombafajjal kezdtek, bár a csapat gyorsan leszűkítette a keresést mindössze 3 fajra, amelyek a regolit lebontásában a legígéretesebbnek bizonyultak. A győztes végül az osztrigagomba (Pleurotus ostreatus) lett, egy fehér-rothadású gomba, amelyet komplex szénhidrogének lebontására tartanak alkalmasnak.
A tudósok extra táplálékforrással látták el a gombát, hogy beinduljon a folyamat, ami elegendő volt ahhoz, hogy a gomba a kiterjesztés előtt hatékonyan megtelepedjen a szimulált regolitban. Az eredmények még kezdetlegesek, de ígéretesek. Shevtsov úgy véli, hogy az osztrigagomba segítségével a szakemberek 1-3 éven belül növényeket termeszthetnének a regoliton.
Nyilvánvalóan sok előnye van a termőföldön termesztett élelmiszerek előállításának más lehetőségekkel, például a hidrokultúrával szemben. Ezenkívül azzal az egyszerű ténnyel, hogy tudjuk, miként kell termőföldben termeszteni a növényeket, és azt is tudjuk, hogyan kell komposztálni, az emberi és növényi hulladékok megsemmisítése is sokkal egyszerűbbé válik. A kertek ráadásul sokkal könnyebben alakíthatók ki, mint a hidrokultúrás berendezések, az általuk biztosított környezetbarát terület pedig segíthet az űrhajósoknak abban, hogy otthonosabban érezzék magukat – bárhol álljanak is meg.
Shevtsov úgy gondolja, hogy ez a technika különösen hasznos lehet a regionális bányászat szempontjából, mivel a visszamaradt aszteroida-kőzeteket termőföld előállításra lehet felhasználni. De hasonló módszereket lehetne kipróbálni a Holdon vagy a Marson is, ahol a hosszú távra tervezett településeknek idővel élelmiszerekre és tápanyag-újrahasznosításra lesz szükségük.
Az aszteroida-stratégia fantasztikus, ha a világűrben vagy a Föld körüli pályán keringünk. Ha azonban a Holdon vagy a Marson lennénk, ott teljesen más lenne a helyzet. Mindig azzal kell dolgoznunk, amink van
– állítja Shevtsov.
Shevtsov egy olyan kutatáson is dolgozik, amely elősegíti a különféle növények elszaporodását a Marson található regolitban. Módszertani ökológusként azt vizsgálja, hogyan lehet egészséges ökoszisztémát létrehozni és fenntartani a marsi légkörben, és reméli, hogy ezt különböző fajok – káros vegyületek lebontására szolgáló baktériumok, mikroorganizmusok szénellátását biztosító növények és a fajok fejlődését segítő mikorrhiza gombák – kombinálásával érheti el. Ennek a munkának a része az is, hogy rájöjjenek, hogyan használják az enyhébb légköri viszonyokat, a hőingadozást és más biológiai jelenségeket a fotoszintézis vagy az oxigénfelvétel elősegítésére, aszerint, ahogyan azt az ökoszisztéma megkívánja.
Házak felállítása
Ha az űrhajósok egy nap letelepednének egy másik bolygón, akkor hasonló nehézségbe ütköznének, mintha a teljes háztartásukat magukkal akarnánk vinni (amit Lynn J. Rothschild asztrobiológus „teknősbéka-megközelítésnek” nevez), és ez hatalmas terhet róna rájuk. De mi lenne, ha ahelyett, hogy az összes építőanyagot magukkal hurcolják, rögtön az odaérkezésünkkor az ott létrehozott anyagokból könnyűszerrel kialakíthatnák a lakóhelyünket?
Egy másik NASA-projektben Rothschild azt vizsgálja, hogyan lehet komplett épületeket kialakítani a gombák micéliumából, azokból a hosszú, fonalszerű szerkezetekből, amelyeket a gombák a föld alatt szőnyeggé szőnek. Ő és kollégái azon dolgoznak, hogy olyan szövött anyagot állítsanak elő a micéliumból, amely olyan formába nő, amilyet csak akarnak. A legfontosabb feladat az, hogy lakóházakat és más épületeket készítsenek, egy olyan struktúrát alkalmazva, amelyet Rothschild egy felfújható ugrálóvárhoz hasonlít. Egy réteg gombamizélia szolgál válaszfalként, egy külső réteg pedig megakadályozza, hogy a gombák kiszabaduljanak és a Hold felszínére szökjenek.
– A bolygó védelmére kell helyezni a hangsúlyt, különösen a Marson, legfőképpen azért, mert ott folyamatosan fennáll a lehetősége annak, hogy helyi létformákkal találkozunk, ezért szigorú szabályok vonatkoznak ránk a bolygóra juttatott tárgyakkal kapcsolatban – magyarázta Rothschild. – Óriási tudományos tragédia lenne, ha létezne ott egy másik létforma, és mi nem tudnánk róla, egyszerűen azért, mert túl sok organizmust szivárogtattunk ki, és nem tudnánk beazonosítani, hogy mi a sajátunk, és mi nem az.
Úgy tűnik, mintha mindez egy sci-fi történet lenne, de a kutatás már évek óta folyik. 2018-ban Rothschild felügyelte a diákok csapatát, akik egy „mycotecture”, vagyis gombaépítészeti tervet készítettek az iGEM verseny szintetikus biológiai szintjeire. A csoport a spanyolországi Azurmendi fenntarthatóság-központú kávézóval is együttműködik, amelynek célja a micéliumból készült asztalok, székek, étlapok és egyéb bútorok tervezése – ezzel újra a Földre hozva az űrközpontú mérnöki munkát. A kutatók bolygószimulátorokban tesztelik majd az általuk készített mikotektúrát, hogy lássák, hogyan boldogul a különböző gravitációs és sugárzási körülmények között.
Rothschild végül is optimista, és reméli, hogy a gombák hamarosan a Földön kívül is megjelennek majd: a falakban, a háztartási bútorokban, sőt még a marsjárók burkolatában is.
– Nem mintha még 15 év géntechnológia állna előttünk – állítja. – De tudjuk, milyen elvárásoknak kell megfelelünk. Nagyon fontos úgy építkezni, hogy a földön kívül jó eséllyel előforduló problémák esetén is működjön a dolog, ahogyan az is, hogy az emberek bízzanak a NASA magabiztosságában a tekintetben, hogy ez kellő védelmet nyújt a járművek és az asztronauták számára egyaránt.
