Nos primeiros dias da era espacial, os astronautas da Apollo
participaram de um plano visionário: trazer amostras do material da
superfície lunar, conhecido como regolito, de volta à Terra, onde
poderiam ser estudadas com equipamentos de última geração e salvas para
pesquisas futuras ainda não imaginadas. Cinquenta anos depois, no início
da era Artemis e o próximo astronauta retornar à Lua, três dessas
amostras foram usadas para cultivar plantas com sucesso. Pela primeira
vez, os pesquisadores cultivaram a resistente e bem estudada Arabidopsis
thaliana no regolito lunar pobre em nutrientes.
“Esta pesquisa é fundamental para os
objetivos de exploração humana de longo prazo da NASA, pois precisaremos
usar recursos encontrados na Lua e em Marte para desenvolver fontes de
alimentos para futuros astronautas que vivem e operam no espaço
profundo”, disse o administrador da NASA, Bill Nelson. “Esta pesquisa
fundamental de crescimento de plantas também é um exemplo chave de como a
NASA está trabalhando para desbloquear inovações agrícolas que podem
nos ajudar a entender como as plantas podem superar condições
estressantes em áreas com escassez de alimentos aqui na Terra.”
Cientistas da Universidade da Flórida fizeram uma descoberta
inovadora – décadas em andamento – que poderia permitir a exploração
espacial e beneficiar a humanidade. “Aqui estamos, 50 anos depois,
completando experimentos que foram iniciados nos laboratórios da
Apollo”, disse Robert Ferl, professor do departamento de Ciências
Hortícolas da Universidade da Flórida, Gainesville, e autor de um artigo
publicado em maio. 12, 2022, em Biologia da Comunicação. “Primeiro,
perguntamos se as plantas podem crescer em regolito. E segundo, como
isso um dia pode ajudar os humanos a ter uma estadia prolongada na Lua.”
A resposta à primeira pergunta é um sonoro sim. As plantas podem
crescer no regolito lunar. Eles não eram tão robustos quanto as plantas
cultivadas no solo da Terra, ou mesmo as do grupo de controle cultivadas
em um simulador lunar feito de cinzas vulcânicas, mas de fato
cresceram. E estudando como as plantas responderam nas amostras lunares,
a equipe espera responder também à segunda pergunta, abrindo caminho
para que futuros astronautas um dia cresçam mais plantas ricas em
nutrientes na Lua e prosperem no espaço profundo.
Para ir corajosamente, devemos crescer corajosamente
“Para explorar mais e aprender sobre o sistema solar em que
vivemos, precisamos aproveitar o que está na Lua, para que não tenhamos
que levar tudo conosco”, disse Jacob Bleacher, cientista-chefe de
exploração que apoia Programa Artemis da NASA na sede da NASA em
Washington. Bleacher ressalta que é também por isso que a NASA está
enviando missões robóticas ao Pólo Sul da Lua, onde acredita-se que
possa haver água que possa ser usada por futuros astronautas. “Além
disso, cultivar plantas é o tipo de coisa que estudaremos quando
formos. Então, esses estudos no terreno abrem o caminho para expandir
essa pesquisa pelos próximos humanos na Lua.”
Arabidopsis thaliana, nativa da Eurásia e da África, é
parente das folhas de mostarda e outros vegetais crucíferos, como
brócolis, couve-flor e couve de Bruxelas. Também desempenha um papel
fundamental para os cientistas: devido ao seu pequeno tamanho e
facilidade de crescimento, é uma das plantas mais estudadas do mundo,
usada como organismo modelo para pesquisas em todas as áreas da biologia
vegetal. Como tal, os cientistas já sabem como são seus genes, como se
comporta em diferentes circunstâncias e até como cresce no espaço.
Trabalhando com amostras do tamanho de uma colher de chá
Para cultivar a Arabidopsis , a equipe usou amostras
coletadas nas missões Apollo 11, 12 e 17, com apenas um grama de
regolito alocado para cada planta. A equipe adicionou água e depois
sementes às amostras. Eles então colocam as bandejas em caixas de
terrário em uma sala limpa. Uma solução nutritiva foi adicionada
diariamente.
“Depois de dois dias, eles começaram a brotar!” disse
Anna-Lisa Paul, que também é professora de Ciências Hortícolas na
Universidade da Flórida e é a primeira autora do artigo. “Tudo
brotou. Eu não posso te dizer como ficamos surpresos! Cada planta – seja
em uma amostra lunar ou em um controle – parecia a mesma até o sexto
dia.”
Após o sexto dia, no entanto, ficou claro que as plantas não eram tão
robustas quanto as plantas do grupo de controle crescendo em cinzas
vulcânicas, e as plantas estavam crescendo de forma diferente dependendo
do tipo de amostra em que estavam. raízes; além disso, alguns tinham
folhas atrofiadas e exibiam pigmentação avermelhada.
Após 20 dias, pouco antes de as plantas começarem a florescer, a
equipe colheu as plantas, moeu-as e estudou o RNA. Em um sistema
biológico, os genes são decodificados em várias etapas. Primeiro, os
genes, ou DNA, são transcritos em RNA. Em seguida, o RNA é traduzido em
uma sequência de proteína. Essas proteínas são responsáveis por
realizar muitos dos processos biológicos em um organismo vivo. O
sequenciamento do RNA revelou os padrões de genes que foram expressos, o
que mostrou que as plantas estavam realmente sob estresse e reagiram da
maneira como os pesquisadores viram Arabidopsis responder ao crescimento em outros ambientes hostis, como quando o solo tem muito sal ou metais pesados.
Além disso, as plantas reagiram de maneira diferente dependendo de
qual amostra – cada uma coletada em diferentes áreas da Lua – foi
usada. As plantas cultivadas nas amostras da Apollo 11 não eram tão
robustas quanto os outros dois conjuntos. No entanto, as plantas
cresceram.
Semeando as sementes para pesquisas futuras
Esta pesquisa abre as portas não apenas para um dia cultivar plantas
em habitats na Lua, mas para uma ampla gama de questões adicionais. A
compreensão de quais genes as plantas precisam se ajustar ao crescimento
em regolito pode nos ajudar a entender como reduzir a natureza
estressante do solo lunar? Os materiais de diferentes áreas da Lua são
mais propícios ao cultivo de plantas do que outros? O estudo do regolito
lunar poderia nos ajudar a entender mais sobre o regolito de Marte e
plantas potencialmente em crescimento nesse material também? Todas essas
são questões que a equipe espera estudar a seguir, em apoio aos futuros
astronautas que viajam para a Lua.
“Não é apenas agradável para nós ter plantas ao nosso redor,
especialmente quando nos aventuramos em novos destinos no espaço, mas
elas podem fornecer nutrição suplementar às nossas dietas e permitir
futuras explorações humanas”, disse Sharmila Bhattacharya, cientista do
programa da NASA Biological and Divisão de Ciências Físicas (BPS). “As
plantas são o que nos permite ser exploradores.”
Esta pesquisa faz parte do Programa de Análise de Amostras de Próxima Geração da Apollo, ou ANGSA , um esforço para estudar as amostras retornadas do Programa Apollo antes das próximas missões Artemis ao
Pólo Sul da Lua. O BPS ajudou a apoiar este trabalho, que também apóia
outras pesquisas fundamentais sobre plantas, incluindo Veggie, PONDS e
Advanced Plant Habitat.
Sobre o BPS
A Divisão de Ciências Biológicas e Físicas da
NASA é pioneira na descoberta científica e permite a exploração usando
ambientes espaciais para conduzir investigações impossíveis na
Terra. Estudar fenômenos biológicos e físicos sob condições extremas
permite que os pesquisadores avancem o conhecimento científico
fundamental necessário para ir mais longe e permanecer mais tempo no
espaço, além de beneficiar a vida na Terra.
FONTE: https://www.fenomenum.com.br/cientistas-cultivam-plantas-em-solo-lunar/