Исследователи из University of Florida запустили на Международную космическую станцию эксперимент MVP-Plant-02, чтобы выяснить, как невесомость влияет на развитие мучнистой росы у растений Arabidopsis thaliana. Запуск состоялся 13 октября в рамках подготовки к будущим миссиям на Луну и Марс.
Эксперимент MVP-Plant-02 на Международной космической станции
Космическая станция принимает новый биологический проект, сосредоточенный на изучении растительных болезней в условиях микрогравитации. Исследование получило название MVP-Plant-02.
Орбитальная лаборатория использует аппаратную платформу MVP, разработанную компанией Redwire Space Technologies Inc. Эта система позволяет ученым проводить эксперименты в условиях различной гравитации. Команда сопоставляет растения, выращенные в условиях микрогравитации, с образцами, которые поддерживаются при земной гравитации прямо на станции, а также с отдельным наземным контролем в Kennedy Space Center.
Новое устройство для инокуляции в условиях космоса
Главное отличие нынешнего проекта от прошлых космических исследований заключается в моменте заражения. Раньше растения инфицировали еще до отправки на орбиту. Теперь же семена проращивают в космосе, а споры грибка наносят после того, как растения адаптировались к невесомости.
Для реализации этого метода специалисты University of Florida и Redwire создали специализированное устройство. Kylee Soltez, выпускница магистратуры University of Florida и член научной группы, подчеркнула техническую особенность разработки.
Описывая отличие эксперимента от предыдущих исследований, Kylee Soltez заявила: «Команда Plant-02 разработала первое устройство для инокуляции растительных патогенов, предназначенное для использования в космическом полете. Устройство для внесения конидий позволит космонавтам выполнять стерильный выброс спор мучнистой росы на кроны арабидопсиса, и все это внутри замкнутой системы».
Такой подход дает возможность изучить, как космическая среда меняет защитные механизмы растений до того, как начнется атака патогена. Как пояснил Andrew C. Schuerger, биологические процессы протекают специфически.
Andrew C. Schuerger пояснил: «Поскольку нам удается выращивать растения в условиях микрогравитации из семян, все защитные механизмы растений оказываются подавленными или активированными микрогравитацией до того, как споры опускаются на ткани растений. Это гораздо лучший тест, чем инокуляция проростков на земле перед запуском».
Связь с долгосрочными миссиями на Луну и Марс
Понимание того, как развивается болезнь в космосе, имеет критическое значение для создания систем жизнеобеспечения во время будущих длительных экспедиций. Экипажам, отправляющимся на Луну или Марс, потребуется автономное производство продовольствия, чтобы обеспечивать себя свежими продуктами питания. Однако биорегенеративные системы будут эффективны только при условии абсолютного здоровья сельскохозяйственных культур.
Исследователи отмечают, что патогены неизбежно следуют за человеком и растениями в любые новые среды обитания. Ученые отслеживают агрессивность грибка и реакцию генов растений, чтобы сформировать эффективные стратегии защиты будущих космических садов.
Ожидание результатов после возвращения материалов на Землю
Хотя во время полета команда получает изображения с части модулей для контроля роста, окончательные выводы о влиянии микрогравитации на тяжесть заболевания и экспрессию генов можно будет сделать только после возвращения образцов на Землю. Полученные данные покажут, потребуется ли адаптировать привычные земные методы защиты растений для внеземного сельского хозяйства.
Читайте также
