Un team della NASA è riuscito nella storica impresa di far germogliare delle piante all’interno del suolo lunare. Per farlo hanno usato dei campioni raccolti durante le missioni Apollo e dei germogli di Arabidopsis thaliana. La crescita è stata difficoltosa e non ha portato a delle piante al massimo della loro forma. L’impresa è comunque storica e rappresenta un passo avanti importante per il futuro dell’esplorazione spaziale lunare e non solo.

Robert Ferl, professore nel dipartimento di scienze dell’orticoltura presso l’Università della Florida si è chiesto per prima cosa se le piante possano crescere nella regolite. Poi, come questo un giorno potrebbe aiutare gli umani a rimanere a lungo sulla Luna. Incredibilmente ha notato che le piante possono crescere nella regolite lunare, anche se quelle cresciute simultaneamente nel suolo terrestre sono risultate più robuste. Studiando come le piante sono cresciute nella regolite, il team di ricercatori spera di aprire la strada ai futuri astronauti, per coltivare un giorno piante ricche di nutrienti sulla Luna e prosperare nello spazio profondo.

Arabidopsis thaliana, una pianta largamente studiata

Arabidopsis thaliana, originaria dell’Eurasia e dell’Africa, è una parente della senape e di altre verdure come broccoli, cavolfiori e cavolini di Bruxelles. Si è dimostrata un’ottima candidata anche per le sue piccole dimensioni e per la facilità di crescita.

Risulta inoltre essere una pianta estremamente studiata dal settore Biologico vegetale, gli scienziati quindi sanno già che aspetto hanno i suoi geni, come si comporta in circostanze diverse e persino come cresce nello spazio. Per coltivare l’Arabidopsis, il team ha utilizzato campioni raccolti nelle missioni Apollo 11, 12 e 17. Ogni pianta aveva a disposizione un solo grammo di regolite.

“Per esplorare ulteriormente e conoscere il sistema solare in cui viviamo, dobbiamo sfruttare ciò che c’è sulla Luna” sostiene Jacob Bleacher, Chief Exploration Scientist del programma Artemis della NASA. Bleacher sottolinea come la Luna sia uno step fondamentale per l’esplorazione spaziale futura. Questo è anche il motivo per cui la NASA sta inviando missioni robotiche al Polo Sud della Luna. Si ritiene che qui ci possa essere acqua che può essere utilizzata dai futuri astronauti.

Differenze tra i campioni nel suolo lunare e nella cenere vulcanica

Anna-Lisa Paul, professoressa di scienze orticole all’Università della Florida e prima autrice dell’articolo, afferma che dopo soli due giorni i semi hanno iniziato a germogliare. Ma non solo, con grande stupore sono nate tutte le Piante. Inoltre, ogni pianta, sia quelle nella regolite, che nel campione di controllo, aveva lo stesso aspetto fino al sesto giorno.

Dopo il sesto giorno, tuttavia, le piante nella regolite lunare hanno iniziato ad apparire meno robuste rispetto a quelle del gruppo di controllo cresciute nella cenere vulcanica. In particolare, si è notato un rallentamento della crescita accompagnato da radici stentate, foglie sottosviluppate e una pigmentazione rossastra.

Dopo 20 giorni, prima che le piante iniziassero a fiorire, il team ha raccolto i campioni e ne ha studiato l’RNA. In un sistema biologico occorrono più passaggi per decodificare i geni. In primo luogo, il DNA viene trascritto nell’RNA. L’RNA viene quindi tradotto in una sequenza proteica. Queste proteine ​​sono responsabili dell’esecuzione di molti dei processi biologici in un organismo vivente.

Il sequenziamento dell’RNA ha rivelato i modelli di geni che sono stati espressi, i quali hanno mostrato che le piante erano effettivamente sotto stress. I ricercatori hanno visto l’Arabidopsis rispondere in questo modo anche in altri ambienti difficili, ad esempio quando il suolo è ricco di sale o metalli pesanti.

Diversi risultati per diversi campioni

Il team ha osservato come le piante hanno reagito in modo diverso anche a seconda del sito di raccolta del campione di regolite utilizzato. Le piante coltivate nei campioni dell’Apollo 11 non erano sane come quelle cresciute nei campioni dell’Apollo 12 o 17.

Questi risultati non solo aprono le porte alla coltivazione di piante negli habitat lunari ma anche ad altri futuri studi. Ad esempio, per capire di quali geni le piante abbiano bisogno per adattarsi alla crescita nella regolite povera di nutrienti. Il fatto che materiali provenienti da diverse aree della Luna siano più favorevoli alla crescita delle piante rispetto ad altri indica che la coltivazione sul suolo lunare potrebbe inizialmente essere sfruttata solo in alcune aree ben definite. Lo studio della regolite lunare apre a sua volta un nuovo capitolo sulla regolite marziana e sulla tipologia di piante coltivabili in quel substrato.

“Questa ricerca è fondamentale per gli obiettivi di esplorazione umana a lungo termine della NASA. Dovremo imparare a utilizzare le risorse trovate sulla Luna e su Marte per sviluppare fonti di cibo per i futuri astronauti che vivono e operano nello spazio profondo”, ha affermato l’amministratore della NASA Bill Nelson. “Questa ricerca sulla crescita delle piante è anche un esempio chiave di come la NASA stia lavorando per sbloccare innovazioni agricole. Queste ci aiuteranno a capire come le piante potrebbero superare condizioni stressanti in aree a scarsità di cibo qui sulla Terra”.

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