Le prime piante furono coltivate con regolite lunare

Gli autori dell’esame di successo sono ricercatori dell’Università della Florida (USA). Hanno dimostrato che le piante erano in grado di germogliare e crescere con successo nei terreni lunari. Inoltre, hanno descritto un meccanismo che si attiva nelle piante dopo che sono entrate in contatto con questo suolo biologicamente alieno, chiamato regolite lunare, che è radicalmente diverso dalla terra. Un articolo che descrive questo risultato è stato pubblicato su Communications Biology.

Questo lavoro, come sottolineano gli autori, potrebbe essere il primo passo verso l’inizio della coltivazione delle piante in un mese, fornendo cibo e ossigeno ai partecipanti alle future missioni spaziali. Come aggiungono, ricerche più avanzate su questo argomento appariranno non appena le persone torneranno sulla luna, cosa che dovrebbe accadere presto. Il programma di volo spaziale statunitense Artemis prevede di farlo già nel 2025.

I principali autori della pubblicazione sono la dott.ssa Anna-Lisa Paolo e il prof. Rob Ferl – entrambi sono esperti riconosciuti a livello internazionale nel campo della ricerca sulle piante in condizioni spaziali. Questa volta, hanno progettato un esperimento sorprendentemente semplice: hanno piantato semi nel suolo lunare, aggiunto acqua, sostanze nutritive, fornito luce, quindi hanno osservato e registrato i risultati. Il grosso problema era che avevano solo 12 grammi della “terra” della luna, o solo pochi cucchiaini. L’hanno ottenuto dalla NASA dopo 11 anni di sforzi. Il suolo stesso è stato raccolto durante i voli spaziali: Apollo 11, Apollo 12 e Apollo 17.

La scarsità di materiale di ricerca, per non parlare del suo incomprensibile significato storico e scientifico, ha portato Paul e Ferl a progettare un esperimento su scala molto ridotta. Per creare un giardino lunare in miniatura, hanno usato pozzi delle dimensioni di un ditale perforati in lastre di plastica comunemente usate per far crescere le cellule. Ciascun pozzo serviva da vaso di fiori; ciascuno è stato riempito con circa 1 grammo di substrato, inumidito con un nutriente speciale e sono stati aggiunti alcuni semi di ravanello.

Arabidopsis thaliana è una pianta comunemente usata negli esperimenti botanici perché il suo genoma è completamente sequenziato e mappato. La decisione di scegliere questa specie ha permesso ai ricercatori di vedere come i suoli lunari influenzino le piante anche a livello di espressione genica. Il gruppo di controllo era costituito da ravanelli piantati in terreni non lunari: raccolti da ambienti di suolo normali ed estremi.

Con sorpresa degli sperimentatori, quasi tutti i semi piantati nella regolite della luna germinano. “Siamo rimasti sbalorditi. Non ce lo aspettavamo affatto”, dice il dottor Paul. “Questa era una chiara prova che il suolo della luna non interferiva con gli ormoni delle piante o altri segnali di germinazione”. Le piantine della luna erano più piccole, crescevano più lentamente , o erano di dimensioni più varie rispetto alle loro controparti “normali”. Alcuni avevano anche un pigmento leggermente diverso.

Come spiegano gli autori, tutti questi sintomi indicano che le piante stavano cercando di far fronte alla composizione chimica e strutturale del suolo lunare. Ciò è stato ulteriormente confermato quando i ricercatori hanno analizzato i modelli di espressione genica delle piante. “A livello genetico, abbiamo scoperto che il ravanello innescava meccanismi comunemente usati per affrontare vari fattori di stress: elevata salinità, metalli pesanti o stress ossidativo. Quindi possiamo concludere che le piante vedono il suolo lunare come stressante”, afferma il dottor Paul . Il ricercatore spera che queste informazioni consentano loro di sviluppare un programma di coltivazione che allevierà la risposta allo stress a un livello che non influisca sul corretto sviluppo delle piante.

Allo stesso tempo, i ricercatori hanno scoperto che la forte risposta delle cosce di ravanello al substrato lunare è correlata al luogo da cui è stata raccolta. Ad esempio, il cosiddetto suolo maturo della luna, la terra esposta a forti venti cosmici, ha causato i più forti segni di stress. Al contrario, la regolite meno matura ha favorito la crescita delle piante più alterate dalle condizioni del suolo.

Tuttavia, non è tutto: si è scoperto che le piante in crescita nel suolo lunare possono anche cambiare il suolo stesso. “La luna è un luogo molto, molto secco. Come reagiscono i minerali nel suolo lunare alla loro crescita con acqua e sostanze nutritive? L’aggiunta di acqua rende la mineralogia più ospitale per le piante?” Un altro autore dello studio Wonders è il dottor Stephen Elardo.

Ulteriori ricerche cercheranno di rispondere a queste domande. Finora, i ricercatori stanno celebrando il grande successo di questo esperimento. “Volevamo implementarlo perché le persone si chiedono da anni se le piante possono crescere nel suolo lunare”, afferma il prof. Ferl. – Sappiamo già che la risposta è sì.