Як космічні рослини змінять їжу, ліки та фермерство на Землі

Вирощування рослин у космосі є не лише викликом для агробіотехнологій, а й ключем до майбутнього забезпечення людства їжею, ліками та матеріалами.

У мікрогравітації нормальний процес “гравітропізму” – орієнтації коренів і пагонів під дією сили тяжіння – порушується. Корені починають рости у випадкових напрямках, оскільки сигнальні гормональні механізми втрачають стабільність. Це ускладнює розвиток кореневої системи і ставить під загрозу ефективність засвоєння води та поживних речовин.

Додатковим фактором є властивість води. “Вода є липкою – молекули притягуються одна до одної”, пояснюють автори дослідження. У космосі рідина не стікає вниз, а утворює згустки, які прилипають до поверхонь, зокрема до коренів. Такі умови можуть спричиняти гіпоксичний стрес – нестачу кисню, оскільки порушується природна конвекція і гази не перемішуються. Аналогічний ефект на Землі спостерігається під час повеней і перезволоження ґрунту. Дослідження гіпоксії у космосі може дати нові інструменти для створення культур, стійких до затоплення.

Важливо, що космічні рослини мають забезпечувати не лише харчування. Вони вже сьогодні розробляються як біофабрики для виробництва білків і сполук з фармацевтичним значенням. “Рослини були сконструйовані для виробництва білків, які викликають імунну відповідь і діють як їстівні вакцини”, зазначають автори. Перспектива перемикати метаболізм культур з виробництва їжі на виробництво ліків лише за сигналом середовища може стати революційною для колоністів.

Окрема увага приділяється харчовій цінності. Сучасні космічні раціони ґрунтуються на переробленій їжі з тривалим терміном зберігання. Для довготривалих подорожей потрібні рослини, багаті на білок і збалансовані за амінокислотним складом. Такі розробки принесуть користь і на Землі, адже рослинний раціон може стати екологічно стійкішою альтернативою тваринництву.

Цікаво, що вивчення рослин у космосі допомагає створювати рішення для земних проблем. Подібно до того, як технології NASA подарували світові камери для смартфонів і теплоізоляційні матеріали, біотехнологічні інновації у сфері космічного рослинництва можуть прискорити створення стійкого сільського господарства на планеті, яка переживає кліматичні зміни.

Отже, космічні рослини – це не лише відповідь на питання виживання колоністів на Місяці чи Марсі, а й потужний інструмент для реформування продовольчих систем і медицини на Землі.