이미지 크레디트 : NASA
혼란 스러운가? 그럼 당신은 화성의 온실에있는 식물과 같습니다.
물론 아직 온실이 없습니다. 그러나 화성 또는 달의 장기 탐험가는 음식, 재활용, 공기 보충을 위해 식물을 재배해야합니다. 식물은 지구 환경을 전혀 이해하지 못합니다. 그들이 진화 한 것이 아니며 기대하는 것이 아닙니다.
그러나 어떤면에서는 아마 더 좋아질 것입니다. 어쨌든 그것의 일부.
플로리다 대학교 우주 농업 생명 공학 연구 및 교육 책임자 인 분자 생물 학자 Rob Ferl은“달이나 화성에 식물을 재배하는 아이디어를 얻을 때 식물 재배에 대한 아이디어를 고려해야합니다. 대기압을 가능한 한 줄였습니다.”
두 가지 이유가 있습니다. 첫째, 지구에서 들어 올려야하는 보급품의 무게를 줄이는 데 도움이됩니다. 공기조차도 질량이 있습니다.
둘째, 화성 및 달 온실은 대기압이 기껏해야 지구 정상의 1 % 미만인 곳에서 유지되어야합니다. 온실은 내부 압력이 매우 낮 으면 아마도 지구 정상의 16 분의 1에 불과한 경우 더 쉽게 건설하고 운영 할 수 있습니다.
문제는 그러한 극도의 낮은 압력에서 식물이 생존하기 위해 열심히 노력해야한다는 것입니다. Ferl 박사는“식물은 저산소증에 대한 진화론 적 사전 적응이 없음을 기억하십시오. 저압에 의해 유발되는 생화학 적 신호를 해석하는 법을 배운 이유는 없습니다. 그리고 실제로는 그렇지 않습니다. 그들은 그들을 잘못 해석합니다.
압력이 낮 으면 식물이 마르는 것처럼 작동합니다.
Ferl의 연구팀은 NASA의 생물학 및 물리 연구실에서 최근에 실시한 실험에서 젊고 성장하는 식물을 약 24 시간 동안 지구의 1/10의 압력에 노출시켰다. 이러한 저압 환경에서는 물이 잎을 통해 매우 빨리 빠져 나오므로 보충하기 위해 추가 물이 필요합니다.
그러나 Ferl은 식물에 필요한 모든 물이 공급되었다고 말했다. 상대 습도조차도 거의 100 %로 유지되었습니다. 그럼에도 불구하고 가뭄을 감지 한 식물의 유전자는 여전히 활성화되고있었습니다. Ferl은 식물이 가뭄이 전혀 없었음에도 불구하고 물의 이동이 가속화 된 가뭄 스트레스라고 해석했다.
그 나쁜. 식물은 심지어 존재하지 않는 문제를 다루기 위해 소비하면 자원을 낭비하고 있습니다. 예를 들어, 그들은 물에서 빠져 나오는 잎의 작은 구멍 인 기공을 막을 수 있습니다. 아니면 나뭇잎을 떨어 뜨릴 수도 있습니다. 그러나 이러한 답변이 반드시 적절한 것은 아닙니다.
다행스럽게도 일단 식물의 반응을 이해 한 후에는 연구원들이이를 조정할 수 있습니다. Ferl 박사는“우리는 호르몬 수치를 변화시키는 생화학 변화를 할 수있다. "우리는 환경에 대한 식물의 반응에 영향을 미치기 위해 그것들을 늘리거나 줄일 수 있습니다."
흥미롭게도 연구에 따르면 저압 환경에 이점이 있습니다. 이 메커니즘은 본질적으로 문제를 일으키는 메커니즘과 동일하다고 Ferl은 설명합니다. 저압에서는 물뿐만 아니라 식물 호르몬도 식물에서 더 빨리 플러시됩니다. 예를 들어, 식물이 노후로 죽게하는 호르몬은 유기체를 통해 움직일 수 있습니다.
우주 비행사 만이이 연구의 혜택을받을 수있는 것은 아닙니다. 예를 들어, 지구 온실 또는 저장 용기에서 기압을 제어함으로써 특정 식물 거동에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 과일을 저압으로 보관하면 훨씬 오래 지속됩니다. 그것은 에틸렌을 빨리 제거하여 과일을 익히고 썩게하기 때문입니다. 저압 컨테이너로 한 해안에서 다른 해안으로 운송되는 농산물은 마치 그 날 고른 것처럼 신선한 슈퍼마켓에 도착할 수 있습니다.
해야 할 많은 작업이 남아 있습니다. Ferl의 팀은 식물이 짧은 기간의 저압에 반응하는 방식을 조사했습니다. 여전히 결정해야 할 것은 식물이 저산소 상태에서 전체 수명과 같이 더 오랜 시간을 보내는 데 어떻게 반응하는지입니다. Ferl은 또한 다양한 압력에서 식물을 조사하기를 희망합니다. 다른 압력에서 활성화되는 전체 유전자 세트가 있으며 이는 저압 환경에 놀랍도록 복잡한 반응을 시사한다고 그는 말했다.
이 유전자 반응에 대해 더 알아보기 위해 Ferl 그룹은 활성화되면 유전자가 녹색으로 빛나는 생명 공학 식물입니다. 또한 저압에 노출 된 식물에서 한 번에 최대 20 만 개의 유전자를 검사하기 위해 DNA 마이크로 칩 기술을 사용하고 있습니다.
식물은 인간이 화성과 달과 같은 목적지를 탐험 할 수 있도록 매우 중요한 역할을합니다. 그들은 집에서 멀리 떨어진 우주 비행사들에게 음식, 산소 및 심지어 좋은 응원을 제공 할 것입니다. Ferl은“지구 밖에서 식물을 최대한 활용하기 위해서는 저압에서 식물을 재배하는 한계를 이해해야합니다. "그리고 그런 한계가 존재하는 이유를 이해해야합니다."
Ferl 그룹이 발전하고 있습니다. "이것의 흥미로운 부분은 생명 유지 시스템에서 식물을 실제로 사용하기 위해 무엇이 필요한지 이해하기 시작했습니다." 시간이 화성을 방문 할 때, 온실에있는 식물은 결국 그렇게 혼란스럽지 않을 수 있습니다.
원본 출처 : NASA Science News
