Kao što biljke rastu u stanju bestežinskog stanja?

sadržaj

• Video: plantaža narandži u orbiti
• Video: top 5 načina doživljavanja bestežinsko!

Gravitacija je sastavni dio svih organizama na Zemlji. To utječe na svaki aspekt naše fiziologije, ponašanja i razvoja - bez obzira što ste, razvija u okruženju koje je usko gravitacija uzima svoje korijene u zemlju. Ali što se događa ako se odrekne poznatom okruženju, te će se naći u situaciji izvan evolucijskog iskustva? Biolozi, uzgoj biljaka u laboratoriju često postavljena u takvom pitanju. Eksperiment počinje na terenu, ali postupno se kreće u prostoru. To može biti novije za biljke od uvjeta svemirskih?

Proučavajući kako biljke reagiraju na život u svemiru, možemo naučiti više o tome kako prilagoditi promjenama u okolini. Biljke nisu samo važni za Zemljine života-oni također mogu biti važna za razvoj našeg svemira. Dok se pripremamo za buduću kolonizaciju, važno je razumjeti kako se naše biljke mogu se prilagoditi životu na drugim planetima, jer oni mogu biti stalni izvor hrane, vode i zraka za buduće kolonista.

Dakle, čak i dok smo na zemlji, na istom brodu Međunarodna svemirska postaja istraživanje u tijeku. Oni su nam već učio nekoliko iznenađenja na rast u microgravity i promijenila naše razmišljanje o rastu biljaka na Zemlji.

Saznajte Serenity biljke

Biljke su dobro pogodna za proučavanje stresa okoliša. Jer oni drže na jednom mjestu - Biolozi nazvati takve kitnjaka organizmi - biljke moraju biti prilazi s uma da sve što je okruženje predstavlja za njih. Pomicanje na bolje mjesto ne radi, mijenja okoliš.

Međutim, biljke mogu promijeniti „unutarnje okruženje”, a biljke - majstor manipulacije sa svojim metabolizmom, koja im pomaže da se nosi s poremećajima okruženju. Iz tog razloga, koristimo biljke u njihovom issledovaniyah- možemo računati na njih kao osjetljive novinarima ekološke promjene, čak iu relativno novim uvjetima kao što su svemirski let.

Ljudi se pitao kako biljke reagiraju na svemirski let, s točno u trenutku kada imamo priliku da ide tamo.

Dok svijet proučavaju biljke, sami su biljke u prostoru

Prostor let zahtijeva posebne komore za rast, posebne alate za praćenje i prikupljanje uzoraka i, naravno, posebne ljude koji brinu o eksperimentu u orbiti.

Tipičan pokus počinje na Zemlji u laboratoriju s slijetanje spavanje sjeme Arabidopsis u Petrijevoj zdjelici s gelom nutrijenata. Ovaj gel (za razliku od tla) se održava u mjestu u nultoj gravitaciji i pruža biljke trebaju vodu i hranjive tvari. Ove biljke zatim tamnu tkaninu, dostavljaju se Kennedy Space Center i učitan u Dragon kapsula na vrhu Falcon 9 raketa koja leti na ISS.

Nakon pristajanje astronautima opterećenja šalice opremu za uzgoj biljaka. Svjetlo potiče sjeme otvoren, kamera stalno snima proces nastanka klica, a na kraju pokusa astronauta skuplja 12 dana stare biljke i pohranjuje ih u cijevi zaštite.

Po povratku na Zemlju, možemo eksperimentirati s bilo kojim brojem pohranjenih uzoraka učiti svoje jedinstvene metaboličke procese koji se odvijaju u orbiti.

prikupljanje plodova

Jedna od prvih stvari koje smo pronašli je činjenica da su neki od korijena strategije rasta, za koje smo vjerovali da zahtijeva ozbiljnost, ne zahtijevaju uopće. U potrazi za vodom i hranom za biljke rastu njihove korijene, šaljući ih na mjesta u blizini. Na Zemlji, gravitacija je važan „indikator” rast trenda, ali biljke također koristiti dodir (mislim root savjet kao osjetljive prsta) za kretanje prepreke.

U 1880, Charles Darwin je pokazao da kad rastu biljke duž kose površine, korijenje raste iz sjemena, a ne izravno, nego se deformiraju u istom smjeru. Ova strategija rasta se zove „izvrtati”. Darwin nagađa da je razlog za to - kombinacija gravitacije i dodirnite korijena - i 130 godina svi ostali tako mislili.

No, korijeni rastao izvan poravnanja i bez gravitacije. U 2010, vidjeli smo da su korijeni biljaka koje su rasle na ISS, prevladao sve po površini Petrijevu zdjelicu sa savršenim nagibnih korijena - bez gravitacije. Bilo je to iznenađenje. Očito, ne gravitacija iza uzorak rasta korijena.

Biljke na ISS postoji i drugi potencijalni izvor informacija iz kojih se može napraviti start: svjetlost. Mi smo pretpostavili u odsustvu gravitacije, što bi moglo značiti korijenje raste u smjeru „daleko” od lišća, svjetlo igra važnu ulogu u orijentaciji korijena.

Ispostavilo se da, da, svjetlo je vrlo važno, ali ne samo svjetlo - mora biti intenzitet gradijent svjetlo, onda će djelovati kao vrijedan vodič. Zamislite to kao dobar miris: možete zatvorenih očiju kako bi pronašli izvor smrada u kuhinji, ako je pećnica otvoriti samo s kolačićima, ali ako je kuća jednako se utopio u mirisu čokolade chip cookies, teško može naći.

Postavljanje metabolizam u letu

Užaren biljke nam omogućiti da saznate koji su geni aktivni, tako da možemo reći što proteini su proizvedeni.

Pronašli smo niz gena koji su uključeni u proizvodnju i obnovu stanica zidova, koji su različito izraženi u biljaka uzgojenih u prostoru. Ostali geni koji su osjetljivi na svjetlo - koja se obično izražava u lišću na tlu - do ISS izražena u korijenima. Listovi su potisnuti mnogih gena u biljni hormon signalizaciju i geni za zaštitu od insekata, pokazao se aktivniji. Te sheme su geni i proteini nešto izvijestio: u microgravity slabi stanične stjenke biljaka i razviti nove načine da se osjećaju okoliša.

Mi pratimo promjene u ekspresiji gena u realnom vremenu, uz napomenu specifične fluorescentno obilježenih proteina. Biljke s dodatkom sjajnih fluorescentnih proteina može „razgovarati” o tome kako reagirati na njihovom okruženju. Inženjering Ove biljke djeluju kao senzora - „senzora” za kratko. Posebne kamere i mikroskopi omogućuju nam da promatramo kako uporaba ove biljke je fluorescentni protein.

Pogled iz svemira

Ova vrsta istraživanja daje nam novo razumijevanje o tome kako biljke percipiraju i reagiraju na vanjske podražaje na temeljnoj, molekularnoj razini. Što više učimo o tome kako biljke reagiraju na nove i ekstremnim uvjetima, što više znamo o tome kako će biljka reagira na promjene u uvjetima ovdje na Zemlji.

Naravno, naša istraživanja u ovom području doprinijeti kolektivnim naporima za uklanjanje biologije izvan planeta. Činjenica da gravitacija nije toliko važna za biljke, kao što smo nekada mislili, to je dobra vijest za žitu uzgojnih izgledima na drugim planetima s niskom gravitacijom, pa čak i na brodovima bez ikakvog gravitacije. Ljudi su spremni napustiti planet, i kada napustimo Zemljinu orbitu, kako bi bili sigurni, obratite se biljka.