În timp ce omenirea se pregătește să ajungă pe Marte, undeva în orizontul lui 2040, provocările legate de hrană și resurse ar putea transforma plantele modificate pentru condiții extreme într-o resursă globală. Acestea pot aduce beneficii inclusiv pentru o agricultură mai sustenabilă pe planeta noastră.

The Conversation arată că studiul plantelor pentru misiuni spațiale nu se rezumă doar la explorarea cosmică. La fel ca alte inovații dezvoltate de NASA – precum senzorii de cameră folosiți astăzi în smartphone-uri sau materialele izolante termice – și plantele adaptate spațiului ar putea schimba modul în care producem hrană și medicamente pe Pământ.

Plantele ca sursă de hrană și nutrienți

În prezent, astronauții consumă în principal alimente procesate, cu termen lung de valabilitate, livrate pe Stația Spațială Internațională. Produsele proaspete trebuie cultivate direct la bord, însă creșterea animalelor nu este o opțiune.

Cercetătorii lucrează constant la dezolvarea unor specii de plante care oferă un profil nutritiv complet, cu proteine de calitate și un echilibru optim de aminoacizi esențiali.

Aceste culturi „pick-and-eat” pot conține inclusiv aminoacizi precum taurina și creatina, de obicei întâlniți în produsele de origine animală. Soluțiile testate pentru spațiu ar putea accelera trecerea la diete vegetale și pe Pământ, reducând inechitatea în accesul la nutrienți și amprenta climatică a agriculturii.

Cum cresc plantele în microgravitație

Pe Pământ, plantele folosesc gravitația pentru a-și orienta rădăcinile și lăstarii, un proces numit gravitropism - este răspunsul de creștere al unei plante la stimulul gravitației, prin care rădăcinile cresc în direcția atracției gravitaționale (pozitiv) și tulpinile cresc în direcția opusă (negativ). În spațiu, acest mecanism este perturbat, iar rădăcinile se dezvoltă în direcții aleatorii, din cauza efectelor microgravitației asupra semnalelor hormonale.

Experimentele urmăresc să înțeleagă aceste mecanisme pentru a obține plante rezistente și eficiente în spațiu. Rezultatele pot contribui la cultivarea unor specii mai robuste și pe Pământ, capabile să facă față schimbărilor climatice și degradării mediului.

Plante cu rol medical și tehnologic

Pentru coloniile de pe Lună sau Marte, plantele nu ar trebui să furnizeze doar hrană. Cercetătorii dezvoltă culturi care pot produce proteine cu rol de vaccinuri comestibile sau compuși farmaceutici, similari celor obținuți în prezent din microorganisme. Aceste inovații ar putea reduce dependența de livrări externe și ar permite obținerea de medicamente direct la sursă.

Un obiectiv al cercetăttorilor este ca plantele să poată fi programate să treacă de la producția de hrană la cea de substanțe terapeutice, răspunzând la stimuli de mediu sau la semnale luminoase. Aceste ”circuite genetice” ar putea fi utile și în agricultură pe Pământ, unde culturile ar deveni mai adaptabile la condițiile climatice schimbătoare.

Astfel de descoperiri, obținute în condiții extreme, accelerează apariția unor soluții inovatoare. Dacă în trecut cursa spre Lună a dus la tehnologii de zi cu zi, acum cercetările pentru viața în spațiu pregătesc o nouă revoluție biotehnologică.