Naukowcy szukają nowych możliwości upraw
Nadzieje związane z uprawą roślin na Marsie i na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej są duże. Mają one związek z:
- poprawieniem samowystarczalności stacji badawczej pod katem zaopatrzenia astronautów w żywność,
- szukaniem nowych siedlisk pod uprawę w związku z obkurczającą się ilością powierzchni dostosowanych pod uprawę na Ziemi,
- nieustająco zwiększającą się populacją ludzi.
Rośliny są wdzięcznym obiektem badawczym, dlatego, że nie mogąc poruszać się tak jak zwierzęta, muszą potrafić dostosować się do stresujących zmian w środowisku. Taka elastyczność ma zapewnić im przetrwanie w kosmosie, gdzie są narażone na zimno, brak światła i brak grawitacji oraz spadek wzrostu komórek w porównaniu do roślin kontrolnych.
W warunkach stresu kluczowa jest synteza rybosomów u roślin
Rybosomy są strukturami występującymi zarówno w komórkach zwierzęcych, jak i roślinnych. Odpowiadają one za przekształcanie genów w białka. Takich złożonych procesów za pomocą rybosomów zachodzi bardzo dużo w tym samym czasie i odpowiadają one za wytwarzanie białek niezbędnych do wzrostu i przeżycia komórek. Są także wspomagane przez białka pomocnicze, np. nukleolinę. Proces biogenezy rybosomów jest bardzo wrażliwy na stres.
Aktywacja syntezy rybosomów u roślin zachodzi kiedy mają one zapewnioną ekspozycję na światło słoneczne bądź sztuczne, a wtedy rośliny na podobnym poziomie pochłaniają wiązki światła czerwonego, niebieskiego i zielonego. Największe znaczenie w procesie aktywacji biosyntezy wspomnianych rybosomów ma światło czerwone, które odpowiada także za procesy kwitnienia i owocowania. Badania wykazały, że rośliną odporną na stres lotów kosmicznych jest rzodkiewnik (Arabidopsis thaliana) rosnący w świetle czerwonym, który jest obiektem badawczym w warunkach kosmicznych.
Zatem, aby zrozumieć proces adaptacji roślin do warunków lotów kosmicznych i opracować konkretne praktyki rolnictwa w kosmosie przyszłe badania nad zwalczaniem stresu u roślin będzie dotyczyła uprawy roślin w świetle czerwonym oraz wykorzystania tego światła w procesie biogenezy rybosomów.
Na temat roślin w kosmosie pojawiły się także u nas opracowania:
Pierwsze warzywa wyhodowane w kosmosieOprac. Natalia Marciniak-Musiał
Na podstawie: helping-plants-adapt-to-spaceflight-stress/
Zdjęcie: Pixabay
