Представете си, че пристигате на Марс като част от четвъртата човешка мисия до Червената планета и от вас се иска да създадете първото самоподдържащо се снабдяване с храна за постоянно селище. Този план разчита на полезни гъби – микроорганизми, които биха могли да помогнат за подобряването на марсианския реголит до степен, позволяваща отглеждането на култури. Успехът би могъл да намали необходимостта от транспортиране на храна от Земята, а в този въображаем сценарий дори да доведе до това гимназия да бъде наименувана във ваша чест.
Въпреки че тази визия може да е на десетилетия разстояние, изследователи от Съединените щати и Бразилия вече проучват дали гъбите могат да направят космическото земеделие по-практично. В обзор, публикуван наскоро в списанието Frontiers in Astronomy and Space Sciences, екипът изследва как полезните гъби биха могли да помогнат за превръщането на враждебния лунен и марсиански реголит в биологично по-подходящ материал за отглеждане на култури.
Гъбите могат да помогнат за подготвянето на космическия реголит
Лунният и марсианският реголит са бедни среди за земеделие, тъй като в тях липсват редица хранителни вещества, от които растенията се нуждаят, за да виреят. Изследователите се фокусират специално върху недостига на азот, калий и фосфор, както и върху начините, по които тези ограничения могат да бъдат преодолени.
Полезните гъби биха могли да проправят път към възможно решение. Тези организми играят важна роля в цикъла на хранителните вещества на Земята и могат да помогнат на растенията, почвите и други организми да получат достъп до жизненоважни ресурси.
Обзорът разглежда видове гъби, за които вече е доказано, че подпомагат растежа на растенията чрез подобряване на усвояването на хранителни вещества, включително при абиотичен стрес (стрес, причинен от фактори на неживата природа). Изследователите са взели предвид и гъби, които вече са били използвани на борда на Международната космическа станция.
Разширяване на кореновата система на растенията
Абиотичният стрес е изключително важен за култури, отглеждани в среди с ниско съдържание на хранителни вещества, каквито са лунният и марсианският реголит. Растенията ще се нуждаят от подкрепа, за да достигнат до ограничените ресурси, докато в същото време се справят със суровите условия на отглеждане.
Една от ключовите групи, подчертани от изследователите, са арбускуларните микоризни гъби (AMF). Тези гъби се използват в ботаниката от средата на XIX век и образуват тесни съжителства с корените на растенията. В действителност те действат като микроскопични удължения на кореновата система, помагайки на растенията да достигат и да абсорбират хранителни вещества много по-ефективно.
Учените посочват, че ще бъде необходима още работа, преди този подход да може да се приложи в реални системи за космическо земеделие. По-специално, бъдещите изследвания ще трябва да тестват колко добре се представят тези гъби с реален лунен и марсиански реголит, а не с симулации или други заместителни материали.
Въпреки това екипът вижда значителен потенциал в използването на гъби за подпомагане на бъдещото земеделие извън Земята. Ако стратегията се окаже ефективна, полезните гъби биха могли да помогнат на астронавтите да произвеждат по-големи и по-надеждни реколти на Луната и Марс, като същевременно намалят зависимостта си от храна, транспортирана от Земята.
В своето заключение проучването отбелязва, че включването на подпомагащи растежа на растенията гъби в системи за земеделие на базата на лунен или марсиански реголит би представлявало стратегическо подобрение за производството на космически култури и за създаването на човешки селища извън Земята. Гъби като Trichoderma и различните арбускуларни микоризни гъби (Glomeromycota) се отличават със способността си да облекчават абиотичния стрес, да мобилизират от съществено значение хранителни вещества и потенциално да подобряват физикохимичната структура на реголитните субстрати. Тези микроорганизми предлагат обещаващ биотехнологичен инструмент за трансформиране на реголитната среда и за положителен ефект върху инженерния микробиом, въведен в иначе негостоприемните субстрати.
Източник: ScienceDaily
