Если мы когда-нибудь решим покинуть Землю, то нам предстоит обязательно заняться земледелием на других мирах. Однако Марс, Луна и другие космические объекты попросту не имеют необходимых питательных веществ в своем грунте. Новое исследование, подготовленное специалистами Цюрихского университета, рассказывает о том, как можно решить эту проблему с помощью микориза. Речь идет о явлении, при котором между растениями и грибами образуются симбиотические отношения.
Микориза – чрезвычайно крошечные грибы, состоящие из микроскопических нитей, называемых гифами. Эти нитевидные образования формируют огромную сеть, которая называется мицелием. Мицелиальные сети могут покрывать территорию площадью в сотни километров и соединяться с другими растениями через так называемую общую микоризную сеть. Важно отметить, что в этой сети микориза начинает «торговаться» с недавно присоединенными растениями. Она предлагает ей протеин, например, воду, фосфаты и азот, а в обмен просит предоставить сахар, которого у растений в избытке.
Лоренцу Борги из Цюрихского университета и Марселю Эгли из университета Люцерна с самого начала показалось, что этот процесс как будто специально был создан для космоса. Используя случайно позиционирующую 3D-машину для имитации микрогравитации, они смогли культивировать петунии и микоризные грибы в условиях низкой гравитации. Они выбрали данные цветы из-за их принадлежности к Пасленовым растениям и наличию сходств с другими представителями семейства, начиная от картофеля и заканчивая баклажанами.
Основная сложность данного процесса заключается в том, что микрогравитация влияет на микоризацию, уменьшая количество белка, которое могут принять петунии. Однако путем введения химического соединения, известного как стриголактон, ученым удалось противодействовать этому негативному эффекту. Стриголактон представляет собой естественное соединение, встречающееся во многих растениях и использующееся для поощрения взаимоотношений с внешними микробами. Благодаря искусственному увеличению содержания стриголактона, петунии в итоге смогли расцвести.
«Для выращивания таких сельскохозяйственных культур как картофель и томаты в трудных условиях космоса необходимо поощрять у них образование микоризы. Судя по всему, это возможно путем использования гормона стриголактона. Таким образом, результаты нашего исследования могут послужить основой для успешного выращивания растений в космическом пространстве», – отметил Борги.
Тем временем, ученые уже научились выращивать в условиях космоса сорняки.