Місяць – єдине небесне тіло, чий ґрунт у значних кількостях доступний земним вченим для досліджень у лабораторіях. Привезені понад 50 років тому місіями «Аполон» понад 300 кг місячного ґрунту досі є об’єктом пильного вивчення для найширшого кола дослідників.
Нове дослідження вчених з Університету Флориди стало логічним продовженням численних та багаторічних наукових досліджень, спрямованих на визначення придатності місячного ґрунту в якості субстрату для вирощування рослин. Це частина програми аналізу зразків нового покоління «Аполона», або ANGSA.
Як піддослідну культуру біологи взяли Резуховидку Таля (Arabidopsis thaliana, далекий «родич» гірчиці). Арабідопсис – рослина родини хрестоцвітих (до цієї ж родини відносяться брокколі, цвітна та брюссельська капуста тощо) – у дикій природі росте в Євразії та Африці. Завдяки своїй невибагливості, швидкому росту та малим розмірам, арабідопсис є свого роду «золотим стандартом» піддослідної культури для вчених під час проведення різноманітних досліджень у галузі біології рослин.
У ході дослідження перша з двох груп рослин була висіяна у справжній місячний ґрунт, зібраний місіями «Аполон», а друга – контрольна – в імітований, основною складовою якого був земний вулканічний попіл. Обидві групи отримували однакову кількість води та розчину добрив. Буквально за два дні в обох групах з’явилися сходи. До шостого дня експерименту різниця між основною та контрольною групою була несуттєвою, проте згодом рослини, висаджені у місячний ґрунт, почали відставати у рості. Крім того, у них з’явилися дефекти, такі як ненормальна пігментація листя і недорозвиненість кореневої системи.
Через 20 днів після початку експерименту, безпосередньо перед початком цвітіння рослин, біологи провели аналіз генного матеріалу організмів з обох груп. Аналіз показав, що рослини, що були висіяні в місячний ґрунт, постійно перебували у стані стресу. Їхня реакція була подібною до рослин, що ростуть на бідних або забруднених солями і важкими металами земних грунтах.
Також вчені помітили суттєву різницю у реакції рослин на місячний ґрунт, зібраний у різних регіонах нашого супутника. Рослини на зразках “Аполона-11” виявилися найменш життєздатними. Однак, за словами біологів, у фразі «на місячному ґрунті рослини ростуть погано» ключовим є слово «ростуть», а не «погано».
Важливість цього експерименту важко переоцінити. Експансія людства у межах Сонячної системи буде практично неможливою без самозабезпечення колоністами продуктами харчування. Вирощування рослинних культур на позаземних ґрунтах – важлива частина цього стратегічного завдання. Особливо актуально це зараз, коли в рамках програми Артеміда людина після півстолітньої перерви знову ступить на поверхню Місяця. Водяний лід, присутній, за припущеннями селенологів, в області місячного південного полюса, дозволить забезпечувати місячні плантації водою, а знання, отримані вченими на Землі в результаті експерименту, забезпечать більш ефективне використання мізерних місячних ресурсів.
Крім визначення самої можливості вирощування земних рослин на місячному грунті, результати дослідження дозволяють глибше зрозуміти процеси, що протікають у рослинних організмах. Так, на підставі аналізу генного матеріалу вчені зможуть вичленити ділянки геному, що відповідають за адаптацію до особливостей ґрунту та, можливо, змінити їх. Це, можливо, дозволить біологам адаптувати земні рослини до позаземних ґрунтів — не лише до місячного, а й, наприклад, до марсіянського.