Možemo li uzgajati biljke na Marsu i Mjesecu?

Pitanje koje se godinama činilo više kao znanstvena fantastika nego kao ozbiljan istraživački cilj sada dobiva konkretnije obrise. Dva nova znanstvena rada (ovdje i ovdje) pokazuju da bi se i u tlu koje oponaša uvjete na Mjesecu i Marsu ipak moglo otvoriti nešto prostora za život: u jednom slučaju za biljke, u drugom za mikrobe. To ne znači da smo blizu marsovskih vrtova ili lunarnih farmi, ali znači da granice nastanjivosti možda nisu ondje gdje smo ih dosad povlačili.

U časopisu Scientific Reports objavljena su dva istraživanja koja ispituju koliko daleko može ići prilagodba života u simuliranom izvanzemaljskom tlu. Jedno se bavilo uzgojem slanutka u tlu koje oponaša mjesečev regolit, a drugo time mogu li mikrobi rasti u tlu nalik onome na Marsu pri vlažnosti zraka usporedivoj s uvjetima na Crvenom planetu.

Mjesečevo tlo i slanutak

Mjesečevo tlo, odnosno mjesečev regolit, samo po sebi nije dobro okruženje za rast biljaka. Sadrži visoke koncentracije nekih metala, poput aluminija i cinka, voda kroz njega teško prolazi, a nedostaje mu i mikrobiom kakav nalazimo u tlima na Zemlji. Ranija istraživanja već su pokušavala poboljšati njegovu plodnost, ali biljke uzgojene u takvim uvjetima obično su pokazivale jasne znakove stresa, od usporenog rasta do žućenja listova.

Upravo zato Jessica Atkin i suradnici ispitali su može li se takvo tlo “oživjeti” kombinacijom dvaju poznatih saveznika iz zemaljske poljoprivrede. U uzorcima simuliranog mjesečevog tla uzgajali su slanutak (Cicer arietinum), pri čemu su tlo obogatili vermikompostom, organskim kompostom koji nastaje djelovanjem crvenih kalifornijskih glista vrste Eisenia fetida dok razgrađuju biološki otpad. Uz to su polovicu uzoraka pri svakoj koncentraciji vermikomposta cijepili arbuskularnim mikoriznim gljivama.

Te gljive na Zemlji pomažu kruženju hranjivih tvari kroz tlo, smanjuju količinu potencijalno otrovnih metala koje biljke mogu upiti i stvaraju bjelančevinu koja povezuje čestice tla te tako smanjuje eroziju. Istraživači su zatim mjerili koliko su biljke proizvele sjemenki, kolika je bila njihova masa, kao i visinu biljaka te masu korijena.

Rezultat je bio vrlo jasan. Slanutak je cvjetao i stvarao sjeme samo u uzorcima koji su sadržavali i vermikompost i arbuskularne mikorizne gljive. U usporedbi s kontrolnim biljkama uzgojenima u stopostotnom komercijalnom supstratu, biljke u simuliranom mjesečevu tlu davale su znatno manji broj sjemenki. Ipak, prosječna masa sjemenki bila je usporediva s kontrolom kod biljaka uzgojenih uz 25 i 50 posto vermikomposta. Biljke tretirane gljivama imale su i znatno veću suhu masu nadzemnog dijela i korijena od netretiranih biljaka, što upućuje na bolji rast.

Autori zato zaključuju da bi se strategije obnove tla razvijene na Zemlji mogle pokazati uporabivima i na Mjesecu. Ipak, upozoravaju da su sve biljke uzgojene u bilo kakvom udjelu simuliranog mjesečevog tla i dalje pokazivale znakove stresa u odnosu na kontrolu. Drugim riječima, život se može pogurati naprijed, ali takvo okruženje ni nakon tretmana ne postaje lako ni prirodno.

Mars možda skriva vlagu

Drugi rad bavio se još temeljnijim pitanjem: može li mikroskopski život uopće opstati u tlu nalik marsovskom ako mu je jedini izvor vode vlaga iz zraka. Jyothi Raghavendra i suradnici pratili su tijekom 60 dana uvjete za rast mikroba u simuliranom marsovskom tlu. U sterilnom okolišu mjerili su masu DNK prisutnu u 500 miligrama tla, pri atmosferskoj vlažnosti od 34 posto, što je usporedivo s uvjetima na Marsu.

Tijekom prvih 30 dana masa DNK rasla je, što upućuje na to da su mikrobi već prisutni u tlu uspjeli rasti unatoč vrlo negostoljubivim uvjetima. No do 60. dana izmjerena masa DNK pala je natrag na nulu. To sugerira da takav rast nije bio trajan, ali i da sama mogućnost privremenog umnožavanja u tako suhom i surovom okolišu zaslužuje ozbiljnu pozornost.

Istraživači smatraju da bi ti rezultati mogli pomoći u osmišljavanju budućih pokusa kojima bi se preciznije odredili uvjeti nastanjivosti za mikrobe na Marsu. A zajedno s rezultatima pokusa na simuliranom mjesečevom tlu otvaraju i širu sliku: ako se život može održati, makar uz pomoć pažljivo osmišljenih intervencija, u tlu koje podsjeća na Mjesec i Mars, tada pitanje više nije samo postoji li granica, nego koliko je daleko možemo pomaknuti