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Des scientifiques font pousser des plantes dans le sol de la Lune


Les scientifiques ont fait pousser des plantes dans le sol de la Lune, une première dans l’histoire humaine et une étape importante dans l’exploration lunaire et spatiale.

Dans un nouvel short article publié dans la revue Communications Biology, des chercheurs de l’Université de Floride ont montré que les plantes peuvent germer et pousser avec succès dans le sol lunaire. Leur étude a également étudié la façon dont les plantes réagissent biologiquement au sol de la Lune, également connu sous le nom de régolithe lunaire, qui est radicalement différent du sol trouvé sur Terre.

Ce travail est un leading pas vers la lifestyle un jour de plantes pour la nourriture et l’oxygène sur la Lune ou lors de missions spatiales. As well as immédiatement, cette recherche intervient alors que le programme Artemis prévoit de renvoyer des humains sur la Lune.

“Artemis nécessitera une meilleure compréhension de la façon de faire pousser des plantes dans l’espace”, a déclaré Rob Ferl, l’un des auteurs de l’étude et éminent professeur de sciences horticoles à l’UF Institute of Foods and Agricultural Sciences (UF/IFAS).

Même au début de l’exploration lunaire, les plantes jouaient un rôle significant, a déclaré Anna-Lisa Paul, également l’une des auteurs de l’étude et professeure de recherche en sciences horticoles à l’UF/IFAS.

“Les plantes ont aidé à établir que les échantillons de sol ramenés de la lune n’abritaient pas d’agents pathogènes ou d’autres composants inconnus susceptibles de nuire à la vie terrestre, mais ces plantes n’ont été saupoudrées que de régolithe lunaire et n’y ont jamais été réellement cultivées”, a déclaré Paul.

Paul et Ferl sont des specialists internationalement reconnus dans l’étude des plantes dans l’espace. Par le biais de l’UF Area Vegetation Lab, ils ont envoyé des expériences sur des navettes spatiales, vers la Station spatiale internationale et sur des vols suborbitaux.

“Pour de futures missions spatiales plus longues, nous pourrions utiliser la Lune comme plaque tournante ou rampe de lancement. Il est logique que nous voulions utiliser le sol qui est déjà là pour faire pousser des plantes”, a déclaré Ferl. “Alors, que se passe-t-il lorsque vous cultivez des plantes dans un sol lunaire, quelque selected qui est totalement en dehors de l’expérience évolutive d’une plante ? Que feraient les plantes dans une serre lunaire ? Pourrions-nous avoir des agriculteurs lunaires ?”

Pour commencer à répondre à ces questions, Ferl et Paul ont conçu une expérience d’une simplicité trompeuse  : planter des graines dans le sol lunaire, ajouter de l’eau, des nutriments et de la lumière, et enregistrer les résultats.

La complication : les scientifiques n’avaient que 12 grammes — juste quelques cuillères à café — de sol lunaire avec lesquels faire cette expérience. Prêté par la NASA, ce sol a été collecté lors des missions Apollo 11, 12 et 17 vers la Lune. Paul et Ferl ont postulé trois fois en 11 ans pour avoir la chance de travailler avec le régolithe lunaire.

La petite quantité de sol, sans parler de son worth historique et scientifique incalculable, signifiait que Paul et Ferl devaient concevoir une expérience à petite échelle et soigneusement chorégraphiée. Pour faire pousser leur petit jardin lunaire, les chercheurs ont utilisé des puits de la taille d’un dé à coudre dans des plaques en plastique normalement utilisées pour cultiver des cellules. Chaque puits fonctionnait comme un pot. Une fois qu’ils ont rempli chaque “pot” avec environ un gramme de sol lunaire, les scientifiques ont humidifié le sol avec une answer nutritive et ajouté quelques graines de la plante Arabidopsis.

Arabidopsis est largement utilisé dans les sciences végétales auto son code génétique a été entièrement cartographié. La culture d’Arabidopsis dans le sol lunaire a permis aux chercheurs de mieux comprendre remark le sol affectait les plantes, jusqu’au niveau d’expression des gènes.

À titre de comparaison, les chercheurs ont également planté Arabidopsis dans JSC-1A, une material terrestre qui imite le sol lunaire réel, ainsi que des sols martiens simulés et des sols terrestres d’environnements extrêmes. Les plantes cultivées dans ces sols non lunaires constituaient le groupe témoin de l’expérience.

Avant l’expérience, les chercheurs ne savaient pas si les graines plantées dans les sols lunaires germeraient. Mais presque tous l’ont fait.

“Nous avons été étonnés. Nous n’avions pas prévu cela”, a déclaré Paul. “Cela nous a dit que les sols lunaires n’interrompaient pas les hormones et les signaux impliqués dans la germination des plantes.”

Cependant, au fil du temps, les chercheurs ont observé des différences entre les plantes cultivées dans le sol lunaire et le groupe témoin. Par exemple, certaines des plantes cultivées dans les sols lunaires étaient in addition petites, poussaient in addition lentement ou avaient des tailles in addition variées que leurs homologues.

Ce sont tous des signes physiques que les plantes travaillaient pour faire confront à la composition chimique et structurelle du sol de la Lune, a expliqué Paul. Cela a été confirmé lorsque les chercheurs ont analysé les schémas d’expression des gènes des plantes.

“Au niveau génétique, les plantes sortaient les outils généralement utilisés pour faire face aux facteurs de tension, tels que le sel et les métaux ou le tension oxydatif, nous pouvons donc en déduire que les plantes perçoivent l’environnement du sol lunaire comme stressant”, a déclaré Paul. “En fin de compte, nous aimerions utiliser les données d’expression génique pour aider à déterminer remark nous pouvons améliorer les réponses au worry au niveau où les plantes – en particulier les cultures – sont capables de pousser dans le sol lunaire avec très peu d’impact sur leur santé.”

La façon dont les plantes réagissent au sol lunaire peut être liée à l’endroit où le sol a été collecté, ont déclaré Ferl et Paul, qui ont collaboré à l’étude avec Stephen Elardo, professeur adjoint de géologie à l’UF.

Par exemple, les chercheurs ont découvert que les plantes présentant le furthermore de signes de worry étaient celles cultivées dans ce que les géologues lunaires appellent un sol lunaire mature. Ces sols matures sont ceux qui sont le in addition exposés au vent cosmique, ce qui altère leur composition. En revanche, les plantes cultivées dans des sols comparativement moins matures ont mieux résisté.

La society de plantes dans les sols lunaires peut également modifier les sols eux-mêmes, a déclaré Elardo.

“La Lune est un endroit très, très sec. Comment les minéraux du sol lunaire réagiront-ils à la croissance d’une plante, avec l’ajout d’eau et de nutriments ? L’ajout d’eau rendra-t-il la minéralogie as well as hospitalière pour les plantes ?” dit Elardo.

Des études de suivi s’appuieront sur ces queries et as well as encore. Pour l’instant, les scientifiques célèbrent avoir fait les premiers pas vers la lifestyle de plantes sur la Lune.

“Nous voulions faire cette expérience parce que, pendant des années, nous nous posions cette query : les plantes pousseraient-elles dans le sol lunaire”, a déclaré Ferl. “La réponse, il s’avère, est oui.”

Vidéo  : https://youtu.be/sHrUw1sBm1U