Hrách rastúci na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice. Obrazový kredit: Posádka expedície ISS 6, NASA. klikni na zväčšenie
Úzkosť môže byť dobrá vec. Upozorňuje vás, že niečo nemusí byť v poriadku, nebezpečenstvo môže byť blízko. Pomáha iniciovať signály, ktoré vás pripravia konať. Ale zatiaľ čo občasný úzkosť vám môže zachrániť život, neustála úzkosť spôsobuje veľké škody. Hormóny, ktoré vytrhávajú vaše telo z vysokej pozornosti, poškodzujú aj váš mozog, imunitný systém a ďalšie, ak neustále zaplavujú vaše telo.
Rastliny sa neznepokojujú rovnakým spôsobom ako ľudia. Trpia však stresom a vyrovnávajú sa s tým rovnakým spôsobom. Vytvárajú chemický signál - superoxid (O2-) - ktorý kladie zvyšok rastliny na vysokú pohotovosť. Superoxid je však toxický; príliš veľa z toho nakoniec poškodí rastlinu.
To by mohol byť problém pre rastliny na Marse.
Podľa Vízie pre vesmírny výskum budú ľudia v nasledujúcich desaťročiach navštevovať a skúmať Mars. Nevyhnutne si budú chcieť vziať rastliny. Rastliny poskytujú jedlo, kyslík, spoločnosť a zelenú škvrnu ďaleko od domova.
Na Marse by rastliny museli tolerovať podmienky, ktoré im zvyčajne spôsobujú veľký stres - prudký chlad, sucho, nízky tlak vzduchu, pôdy, pre ktoré sa nevyvíjali. Rastlinný fyziolog Wendy Boss a mikrobiológ Amy Grunden zo Štátnej univerzity v Severnej Karolíne sa však domnievajú, že môžu rozvíjať rastliny, ktoré v týchto podmienkach môžu žiť. Ich práca je podporovaná Inštitútom pre pokrokové koncepcie NASA.
Kľúčom je zvládanie stresu: Je zvláštne, že už existujú také pozemské bytosti, ktoré sa daria podobným podmienkam ako na Marse. Nejedná sa však o rastliny. Sú to niektoré z najranejších foriem života na Zemi - starodávne mikróby, ktoré žijú na dne oceánu alebo hlboko v arktickom ľade. Boss a Grunden dúfajú, že vypožičia gény z týchto extrémne milujúcich mikróbov. A prvé gény, ktoré užívajú, sú tie, ktoré posilnia schopnosť rastlín zvládať stres.
Obyčajné rastliny už majú spôsob, ako detoxikovať superoxid, ale vedci sa domnievajú, že mikróby známe ako Pyrococcus furiosus používajú ten, ktorý môže lepšie fungovať. P. furiosus žije v prehriatom vetre na dne oceánu, ale pravidelne sa šíri do studenej morskej vody. Na rozdiel od detoxikačných ciest v rastlinách teda tie, ktoré sa vyskytujú v P. furiosus, fungujú v ohromujúcom teplotnom rozmedzí 100 ° C. Je to švih, ktorý by mohol zodpovedať tomu, čo rastliny zažívajú v skleníku na Marse.
Vedci už zaviedli gén P. furiosus do malej, rýchlo rastúcej rastliny známej ako Arabidopsis. "Máme naše prvé malé sadenice," hovorí Boss. "Vyrastieme a zbierame semená, aby sme vytvorili druhú a potom tretiu generáciu." Asi za jeden a pol až dva roky dúfajú, že budú mať rastliny, z ktorých každá bude mať dve kópie nových génov. V tom okamihu budú môcť študovať, ako gény fungujú: či produkujú funkčné enzýmy, či skutočne pomáhajú prežiť rastlinu, alebo či ju nejakým spôsobom poškodzujú.
Nakoniec dúfajú, že vytrhnú gény z iných extrémofilných mikróbov - génov, ktoré umožnia rastlinám odolávať suchu, chladu, nízkemu tlaku vzduchu atď.
Cieľom samozrejme nie je vývoj rastlín, ktoré dokážu prežiť iba podmienky na Marse. Aby boli rastliny skutočne užitočné, budú sa im dariť: pestovať plodiny, recyklovať odpady atď. „Čo chcete v skleníku na Marse,“ hovorí Boss, „je niečo, čo v okrajovom prostredí porastie a bude robustné.“
V stresových podmienkach, poznamenáva Grunden, sa rastliny často čiastočne zastavia. Prestanú rásť a rozmnožovať sa a namiesto toho zameriavajú svoje úsilie na to, aby zostali nažive - a nič viac. Vložením mikrobiálnych génov do rastlín Boss a Grunden dúfajú, že sa to zmení.
„Použitím génov z iných zdrojov,“ vysvetľuje Grunden, „podvádzate rastlinu, pretože nemôže regulovať gény tak, ako by regulovala svoje vlastné. Dúfame, že [skratujeme] schopnosť závodu vypnúť svoj vlastný metabolizmus v reakcii na stres. “
Ak budú Boss a Grunden úspešní, ich práca by mohla výrazne zmeniť ľudí žijúcich v okrajových prostrediach tu na Zemi. V mnohých krajinách tretieho sveta, hovorí Boss, „predĺženie úrody o týždeň alebo dva, keď príde sucho, vám môže priniesť konečnú úrodu, ktorú musíte vydržať až do zimy. Keby sme mohli zvýšiť odolnosť proti suchu alebo toleranciu proti chladu a predĺžiť vegetačné obdobie, mohlo by to zmeniť životy mnohých ľudí. “
Ich projekt je dlhodobý, zdôrazňujú vedci. "Bude to rok a pol, kým budeme mať v rastlinách [prvý gén], ktorý môžeme otestovať," zdôrazňuje Grunden. Bude to ešte dlhšie, kým na Marse - alebo dokonca v Severnej Dakote bude rastlina paradajok milujúcich chlad a sucho. Grunden a Boss sú však naďalej presvedčení, že uspejú.
„Tam je pokladnica extrémofilov,“ hovorí Grunden. "Takže ak človek nepracuje, môžete jednoducho ísť k ďalšiemu organizmu, ktorý vytvára mierne odlišný variant toho, čo chcete."
„Amy má pravdu,“ súhlasí Boss. "Je to pokladnica." A je to také vzrušujúce. “
Pôvodný zdroj: NASA News Release
