Грашак расте на међународној свемирској станици. Кредитна слика: Посада ИСС Екпедитион 6, НАСА. Кликните за увећање
Анксиозност може бити добра ствар. Упозорава вас да нешто можда није у реду, да би опасност могла бити близу. Помаже у покретању сигнала који вас припремају да дјелујете. Али, иако вам повремена анксиозност може спасити живот, стална анксиозност наноси велику штету. Хормони који ваш организам подижу на високу будност такође оштећују ваш мозак, ваш имуни систем и још много тога, ако непрестано продишу кроз ваше тело.
Биљке не постају узнемирене на исти начин као што то чине људи. Али они пате од стреса и с тим се носе на исти начин. Они производе хемијски сигнал - супероксид (О2-) - који ставља остатак биљке у велику приправност. Супероксид је, међутим, токсичан; превише тога на крају ће наштетити биљци.
Ово би могао бити проблем за биљке на Марсу.
Према Визији за истраживање свемира, људи ће у наредним деценијама посећивати и истраживати Марс. Неизбјежно је да ће понијети биљке са собом. Биљке дају храну, кисеоник, дружење и мрљу зеленила далеко од куће.
На Марсу би биљке морале да толеришу услове који им обично изазивају велики стрес - јаке хладноће, суше, низак ваздушни притисак, тла из којих се нису развијале. Али биљни физиолог Венди Босс и микробиолог Ами Грунден са Државног универзитета Северна Каролина верују да могу развити биљке које могу живети у тим условима. Њихов рад подржава НАСА Институт за напредне концепте.
Управљање стресом је кључно: Чудно је да већ постоје земаљска створења која успевају у Марс-овим условима. Они ипак нису биљке. Они су неки од најранијих животних форми на Земљи - древни микроби који живе на дну океана или дубоко у арктичком леду. Шефови и Грунден надају се да ће производити биљке прилагођене Марсу позајмљујући гене од ових екстремно заљубљених микроба. И први гени које узимају су они који ће ојачати способност биљака да се носе са стресом.
Обичне биљке већ поседују начин детоксикације супероксида, али истраживачи верују да микроб познат као Пироцоццус фуриосус користи онај који можда делује боље. П. фуриосус живи у прегрејаном отвору на дну океана, али периодично излази у хладну морску воду. Дакле, за разлику од путева детоксикације у биљкама, они у П. фуриосус делују у задивљујућем распону температуре од 100 степени Целзијуса. То је замах који би могао да одговара ономе што биљке доживе у пластеници на Марсу.
Истраживачи су већ увели ген П. фуриосус у малу, брзорастућу биљку познату као арабидопсис. „Имамо прве мале саднице“, каже шеф. "Ми ћемо их узгајати и скупљати семенке за производњу друге, а затим и треће генерације." За отприлике годину и по до две године, надају се да ће имати биљке у којима свака има по две копије нових гена. Тада ће моћи да проуче како раде гени: да ли производе функционалне ензиме, да ли заиста помажу биљци да опстане, или да ли ће, уместо тога, повриједити.
На крају се надају да ће ишчупати гене из других екстремофилних микроба - гена који ће биљкама омогућити да издрже сушу, хладноћу, низак ваздушни притисак и тако даље.
Циљ, наравно, није развијање биљака које само могу преживети марсовске услове. Да би биле заиста корисне, биљке ће морати да успевају: да производе усеве, да рециклирају отпад и тако даље. „Оно што желите у пластенику на Марсу,“ каже шеф, „је нешто што ће расти и бити робусно у маргиналном окружењу.“
У стресним условима, примећује Грунден, биљке се често делимично искључују. Престају да расту и размножавају се, и уместо тога, фокусирају своје напоре на останак у животу - и ништа више. Уметањем микробних гена у биљке, Босс и Грунден надају се да ће то променити.
"Употребом гена из других извора", објашњава Грунден, "преварите биљку, јер не може да регулише те гене на начин на који би он сам свој регулисао. Надамо се да ћемо [кратком споју] способност постројења да искључи свој метаболизам као одговор на стрес. "
Ако су шеф и Грунден успешни, њихов рад би могао да направи огромну разлику за људе који живе у маргиналним срединама овде на Земљи. У многим земљама трећег света, каже Босс, „продужавање усева недељу или две када дође суша може вам дати коначну жетву коју требате да задржите до зиме. Ако бисмо могли повећати отпорност на сушу или хладноћу и продужити век сезоне, то би могло донети велику разлику у животима многих људи. "
Њихов пројекат је дугорочан, истичу научници. "Проћи ће годину и по дана пре него што заиста имамо [први ген] у биљци који можемо да тестирамо", указује Грунден. Проћи ће још дуже пре него што на Марсу или у Северној Дакоти постоји биљка парадајза која воли хладноћу и сушу. Али Грунден и Босс остају уверени да ће успети.
„Тамо је ризница екстремфифила“, каже Грунден. "Дакле, ако неко не ради, можете једноставно прећи на следећи организам који производи мало другачију варијанту онога што желите."
"Ејми је у праву", слаже се шеф. „То је ризница ризница. И баш је узбудљиво. "
Изворни извор: НАСА Невс Релеасе
