Mnogo let je že minilo, odkar je v vesolje poletela prva žival, in ne dosti manj, odkar je za njo poletel prvi človek. Življenje na vesoljski postaji je za nas pokazalo nekaj izzivov, a z njimi se uspešno spopadamo. Kaj pa, ko se človeku stoži po zelenjavi in sadju z lastnega vrta? Nobene jagode niso tako sladke kot domače. A vesoljski vrt lahko predstavlja večji izziv, kot si mislimo.
Že več kot desetletje astronavti na Mednarodni vesoljski postaji (ISS) med drugim nadzorujejo mnoge eksperimente, s katerimi skušamo odkriti, kako, zakaj in ali sploh rastline na postaji vzklijejo in rastejo podobno kot na Zemlji. A zakaj bi to sploh bil problem? Na vrečki s semeni ali lončku se običajno nahajajo podatki o temperaturi okolja in koliko svetlobe, vode ter gnojil rastlina potrebuje za optimalno rast. Za vse to bi lahko brez večjih težav poskrbeli tudi na ISS ali morda celo na tujem planetu.
Eden za rastlino ključnih podatkov pa na vrečki vendarle manjka – kako močno gravitacijo naj čuti rastlina. Na Zemlji je to zelo očitno nepotreben podatek, na vesoljski postaji pa se lahko stvari dramatično zapletejo, če nanj nismo pozorni. Zakaj steblo rastline raste navzgor, korenina pa navzdol? Kako ve, kje je »gor« in kje »dol«, in kako bo torej rastla v »breztežnosti«?
Za rastline sta značilna dva pojava: fototropizem in gravitropizem. Prvi poskrbi, da steblo rastline raste proti svetlobi, drugi pa, da raste v nasprotno smer gravitacijskega privlaka, in obratno za korenine. Smer gravitacijske sile rastline v grobem zaznavajo podobno kot mi. Za to zadolžene celice vsebujejo majhne vezikle škroba, ki se usedejo na tisto stran celice, ki je obrnjena proti viru gravitacije, na Zemlji torej navzdol. Ljudje v ušesu nimamo škroba, temveč kristalčke kalcijevega karbonata.
Da bi ugotovili, kako šibka sila še zadostuje za pravo orientacijo rastline, so zasnovali eksperiment Gravi-1. Semena navadne leče so na postaji s centrifugo izpostavili silam vse od dvakratne Zemljine gravitacije pa do še komaj zaznavne. Poskus je pokazal, da rastline zaznajo že zelo šibke pospeške in tako pravilno usmerijo rast korenin. To je vsekakor pomemben podatek za koga, ki vidi našo prihodnost v kolonijah na Marsu.
Eksperiment Tropi je preučeval, kako se rastline (navadni repnjakovec) odzivajo na različne kombinacije osvetlitve z modro, rdečo in belo svetlobo (simulirali so tudi osvetlitev na Luni in Marsu) ter različne centrifugalne sile. Rezultati so pokazali, da rdeča svetloba v breztežnosti vzbudi fototropizem veliko močneje kot sicer, najuspešnejši odziv pa je bil pri kratki izpostavitvi rdeči svetlobi in nato dolgim obsevanjem z modro. Takšni poskusi bi bili na Zemlji zelo težko izvedljivi, zato je bila ISS spet v veliko pomoč pri razumevanju za zdaj še slabo raziskanih procesov.
Takšni eksperimenti so nujna priprava na daljša potovanja po vesolju. Rastline bodo dobri sopotniki, saj porabljajo ogljikov dioksid, izločajo kisik in proizvajajo hrano. Nujni pa so tudi za boljše razumevanje natančnega delovanja fototropizma in gravitropizma, dodatno znanje tudi na Zemlji ni nikoli odveč. ISS tako zagotavlja novo okolje za raziskovanje bioloških pojavov, ki bi jih sicer morda spregledali. In kdo ve, mogoče pa bodo v prihodnosti vrečke s semeni res opremljene tudi s podatkom o najoptimalnejši gravitacijski sili za uspešno rast kje daleč v vesolju.
Urška Andrenšek
Vir slike: Driss-Ecole et al. 2008, Gravisensitivity and automorphogenesis of lentil seedling roots grown on board the International Space Station, eksperiment Lada Greenhouse
Viri: Evropska vesoljska agencija, NASA, članek Driss-Ecole et al. 2008