İnsanlık olarak uzayda kolonileşip gezegenlere yayılma arzumuz teknoloji ve bilimin gelişmesiyle her geçen gün ayakları daha yere basan bir hal alıyor. Tam da bu konuda son derece önemli bir gelişme yaşandı. NASA’nın 1960 – 1970 arasında gerçekleşen üç Apollo görevi sırasında Astronotların Ay’dan alıp Dünya’ya getirdikleri Ay toprağı, bitkilere yaşam kaynağı olmayı başardı.

Florida Üniversitesi’nden uzay biyoloğu ve genetikçi Anna Lisa Paul liderliğinde 2021 yılında başlatılan çalışmalar başarıya ulaştı. Bilim insanları, milyarlarca yıldır hayat bulunmayan Ay toprağında küçük bitkiler yetiştirmeyi başardı. Communications Biology bülteninde yayımlanan yeni bir makalede bitkilerin Ay toprağında başarıyla filizlenip büyüyebildiğini gösterildi. Çalışmada ayrıca, bitkilerin biyolojik olarak Ay toprağına nasıl yanıt verdikleri de araştırılmış. Araştırmanın sonuçları, gelecekte astronotların Ay’da sera çiftlikleri kurarak besin ve oksijen ihtiyaçlarını karşılayabilmelerine yönelik umut vadediyor. Ay regoliti şeklinde bilinen bu toprak, Dünya’da bulunan topraklardan oldukça farklı.

Bu duyuru kadar önemli olan bir diğer haberse Artemis Programı’yla birlikte yeniden Ay’a gidilecek olması. Tam da yayınlanan bu çalışmanın gölgesinde gerçekleştirilecek olan bu uzay görevi için, Florida Üniversitesi Gıda ve Tarım Bilimleri Enstitüsünde bahçe bilimleri profesörü olan eş yazar Rob Ferl, “Artemis için uzayda nasıl bitki yetiştirileceğini daha iyi anlamamız gerekiyor” şeklinde konuştu.

Soldan sağa Anna-Lisa Paul, Rob Ferl

Uzaydaki bitki çalışmalarında uluslararası tanınmış uzmanlar olan Paul ve Ferl, daha önce Florida Üniversitesi Uzay Bitkileri Laboratuvarıyla uzay mekiklerine, Uluslararası Uzay İstasyonu’na ve yörünge altına yapılan uçuşlara çeşitli deneyler göndermişler.

Bahçe bilimleri profesörü olan Anna Lisa Paul, “Bitkiler, Ay’dan getirilen toprak örneklerinin Dünya’daki yaşama zarar verecek patojenler veya diğer bilinmeyen bileşenler taşımadığını belirlemeye yardımcı oldu. Fakat Ay toprağı bu bitkilere sadece serpilmişti ve bitkiler hiç bu toprakta büyümemişti” dedi.

Ay toprağının tarihsel ve bilimsel önemin yanısıra az miktarda oluşu, Paul ve Ferl’in küçük ölçekte ve dikkatle ayarlanmış bir deney tasarlamasını gerektiriyordu. Araştırmacılar küçük Ay bahçelerinde ekim işlemi yapmak için, normalde hücre kültüründe kullanılan plastik kaplara, her biri bir saksı görevi görmek üzere dikiş yüksüğü boyutunda kuyular yerleştirmiş. Araştırmacılar her “saksıyı” yaklaşık bir gram Ay toprağıyla doldurup, toprağı bir besin çözeltisiyle nemlendirerek Arabidopsis thalian (fare kulağı teresi) bitkisinden birkaç tohum eklemişler.

Genetik kodunun tümüyle çıkarılmış olması sayesinde bitki bilimlerinde geniş bir kullanım alanına sahip olan Arabidopsis’i Ay toprağında yetiştiren araştırmacılar, toprağın bitkileri nasıl etkilediğini gen ifadesi seviyesine kadar araştırmış.

Çalışmada karşılaştırma yapmak amacıyla, gerçek Ay toprağını taklit eden karasal bir bileşen olan JSC-1A, taklit Mars toprakları ve olağanüstü ortamlardan alınan karasal topraklara da Arabidopsis tohumları eklenerek, Ay dışındaki topraklarda yetişen bu bitkilerle deneyin kontrol grubu oluşturulmuş.

Deneyden önce Ay toprağına ekilen tohumların filizlenip filizlenmeyeceğinden emin olunamasa da, ekilen tohumların neredeyse tamamı filizlenmiş.

“Şaşırmıştık. Bunu tahmin etmemiştik” diyor Paul. “Bu durum bize, Ay topraklarının bitki çimlenmesiyle ilişkili hormon ve sinyalleri bozmadığını gösterdi.”

Ancak zaman geçtikçe Ay topraklarında gelişen bitkilerin bazılarının, normale kıyasla daha ufak boyutlarda olduğu ve daha yavaş büyüdükleri, ayrıca daha fazla çeşitlilik gösterdikleri tespit edilmiş. Araştırmacılara göre bu durum bitkilerin Ay toprağının kimyasal ve yapısal bileşimiyle mücadele etmeye çalıştığını gösteren fiziksel işaretler olarak değerlendiriliyor.

“Genetik seviyede bitkiler, genelde tuz ve metaller ya da oksidatif stres gibi stres unsurlarıyla mücadelede kullanılan araçlara başvurmuştu. Dolayısıyla buradan, Ay ortamının bitkilere stresli geldiğini çıkardık. Nihayetinde bu gen ifade verilerini kullanarak, stres tepkilerini bitkilerin (özellikle de ekinlerin) Ay toprağında çok az etkiye maruz kaldığı seviyeye nasıl çekebiliriz? Ona bakmak istiyoruz.” ” diye konuştu Paul.

Florida Üniversitesinde çalışan ve araştırmaya katkıda bulunan yerbilim yardımcı profesörü Stephen Elardo, çok kuru bir yer olan Ay’da yetiştirilecek bitkilere verilecek su ve besinlerin ay topraklarını değiştirebileceğini söylüyor. “Su eklenmesi, bu mineralojiyi bitkilere karşı daha mı düşman hale getirecek?” İleride yapılacak olan çalışmalar, bu sorulara ve daha fazlasına göre şekillenecek.

“Bu deneyi yapmak istedik çünkü yıllardır şu soruyu soruyorduk: Bitkiler Ay’ın toprağında yetişir mi?” diyor Ferl. “Cevap, görünüşe göre evet.”

Kaynak

Kaynak 1, Kaynak 2

Bu içeriği paylaşın
Yazar hakkında

Cenk Dunat

Marmara Üniversitesi Biyoloji bölümünden mezun oldum. M.Ü. Biyolojik Bilimler Kulübünün 2020 - 2021 dönemi başkanlığını yürüttüm. Bilimi ve teknolojiyi herkes için anlaşılır ve ulaşılabilir hale getirmek amacıyla kulübümüzden edindiğim deneyimlerden faydalanarak Moletik'i kurdum. Yazarlarımızın da destekleriyle birlikte yeni bir yolculuğa yelken açtık :) Bu yolculukta bize katılın!

Yorumlar

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.