Grašak raste na međunarodnoj svemirskoj stanici. Kreditna slika: Posada ISS-ove ekspedicije 6, NASA. Klikni za veću sliku
Anksioznost može biti dobra stvar. Upozorava vas da možda nešto nije u redu, da je opasnost možda blizu. Pomaže u pokretanju signala koji vas spremaju da djelujete. No, iako vam povremeni zabrinutost može spasiti život, stalna anksioznost nanosi veliku štetu. Hormoni koji potiču vaše tijelo na visoku budnost također oštećuju vaš mozak, vaš imunološki sustav i još mnogo toga, ako neprekidno prodiru kroz vaše tijelo.
Biljke ne postaju uznemirene na isti način kao što to čine ljudi. Ali oni pate od stresa i s tim se rješavaju na isti način. Proizvode kemijski signal - superoksid (O2-) - koji stavlja ostatak biljke u veliku pripravnost. Superoksid je, međutim, toksičan; previše toga na kraju će naštetiti biljci.
To bi moglo predstavljati problem za biljke na Marsu.
Prema Viziji za istraživanje svemira, ljudi će posjetiti i istraživati Mars u desetljećima koja su pred nama. Neizbježno će biljke ponijeti sa sobom. Biljke daju hranu, kisik, druženje i mrlju zelene boje daleko od kuće.
Na Marsu bi biljke morale tolerirati uvjete koji im obično izazivaju veliki stres - jaku hladnoću, sušu, nizak tlak zraka, tla iz kojih se nisu razvijale. Ali biljna fiziologinja Wendy Boss i mikrobiologinja Amy Grunden sa Sveučilišta North Carolina State vjeruju da mogu razviti biljke koje mogu živjeti u tim uvjetima. Njihov rad podržava NASA Institut za napredne koncepte.
Upravljanje stresom je ključno: Začudo, već postoje zemaljska stvorenja koja uspijevaju u uvjetima nalik na Mars. Nisu biljke. Oni su neki od najranijih životnih oblika Zemlje - drevni mikrobi koji žive na dnu oceana ili duboko u arktičkom ledu. Šefovi i Grunden nadaju se da će proizvesti biljke prilagođene Marsu, posuđujući gene od tih mikroba koji vole sve. I prvi geni koje uzimaju su oni koji će ojačati sposobnost biljaka da se nose sa stresom.
Obične biljke već posjeduju način detoksikacije superoksida, ali istraživači vjeruju da mikroba poznata kao Pyrococcus furiosus koristi onaj koji može djelovati bolje. P. furiosus živi u pregrijanom otvoru na dnu oceana, ali ga povremeno izlazi u hladnu morsku vodu. Dakle, za razliku od putova detoksikacije u biljkama, oni u P. furiosus djeluju u zadivljujućem temperaturnom rasponu od 100 stupnjeva Celzija. To je zamah koji bi mogao odgovarati onome što biljke doživljavaju u stakleniku na Marsu.
Istraživači su već uveli gen P. furiosus u malu, brzorastuću biljku poznatu kao arabidopsis. „Imamo prve male sadnice“, kaže Boss. "Mi ćemo ih uzgajati i sakupljati sjeme za proizvodnju druge, a zatim i treće generacije." Za otprilike godinu i pol do dvije godine nadaju se da će imati biljke u kojima svaka ima po dvije kopije novih gena. U tom će trenutku moći proučiti kako gene rade: da li proizvode funkcionalne enzime, pomažu li zaista biljci da opstane ili ih umjesto toga povrijede.
Na kraju se nadaju da će istrgnuti gene iz drugih ekstremofilnih mikroba - gena koji će biljkama omogućiti da izdrže sušu, hladnoću, nizak tlak zraka i tako dalje.
Cilj, naravno, nije razvijanje biljaka koje jednostavno mogu preživjeti marsovske uvjete. Da bi bile istinski korisne, biljke će morati napredovati: proizvoditi usjeve, reciklirati otpad i tako dalje. „Ono što želite u stakleniku na Marsu,“ kaže Boss, „je nešto što će rasti i biti robusno u marginalnom okruženju.“
U stresnim uvjetima, primjećuje Grunden, biljke se često djelomično isključe. Prestaju rasti i razmnožavaju se, i umjesto toga usredotočuju svoje napore na ostanak u životu - i ništa više. Umetanjem mikrobnih gena u biljke, Boss i Grunden nadaju se da će to promijeniti.
"Upotrebom gena iz drugih izvora", objašnjava Grunden, "prevarite biljku, jer ne može regulirati te gene na način na koji bi on sam mogao regulirati. Nadamo se da ćemo [kratkom spoju] sposobnost postrojenja da isključi svoj metabolizam kao odgovor na stres. "
Ako su šef i Grunden uspješni, njihov bi rad mogao napraviti ogromnu razliku za ljude koji žive u rubnim sredinama ovdje na Zemlji. U mnogim zemljama trećeg svijeta, kaže Boss, „produžavanje usjeva za tjedan ili dva kada dođe suša moglo bi vam dati konačnu žetvu koju trebate trajati do zime. Ako bismo mogli povećati otpornost na sušu ili hladnoću i produžiti vegetacijsku sezonu, to bi moglo donijeti veliku promjenu u životima mnogih ljudi. "
Njihov je projekt dugoročan, naglašavaju znanstvenici. "Proći će godinu i pol prije nego što zapravo budemo dobili [prvi gen] u biljci koji možemo testirati", ističe Grunden. Proći će još duže prije nego što na Marsu ili u Sjevernoj Dakoti postoji biljka rajčica koja voli hladnoću i sušu. Ali Grunden i Boss ostaju uvjereni da će uspjeti.
"Tamo je riznica ekstremfifila", kaže Grunden. "Dakle, ako neko ne uspije, možete prijeći na sljedeći organizam koji proizvodi malo drugačiju varijantu onoga što želite."
"Amy je u pravu", slaže se šef. "To je riznica riznica. I baš je uzbudljivo. "
Izvorni izvor: NASA News Release
