گیاهانی که برای سفر به مریخ آماده می‌شوند

اضطراب گاهی می‌تواند كمك‌كننده باشد. اضطراب به شما هشدار می‌دهد كه شاید خطری تهدیدتان می‌كند و یا شاید اشتباهی روی داده است. همچنین باعث به راه افتادن سیگنال‌هایی می‌شود كه بدن را در حالت آماده‌باش قرار می‌دهد. هر چند كه این اضطراب‌های گاه و بیگاه می‌توانند زندگی انسانها را نجات دهند، اما اضطراب مداوم آسیب‌هایی جدی به دنبال خواهد داشت. هورمون‌هایی كه بدن شما را به صورت ناگهانی برای مقابله با خطر آماده می‌سازند، در صورتی كه برای مدت طولانی در بدن جریان داشته باشند می‌توانند به بسیاری از دستگاه‌ها نظیر مغز و سیستم ایمنی صدمه بزنند.
گیاهان مانند انسانها دچار اضطراب نمی‌شوند؛ اما آنها نیز در مقابل استرس آسیب‌پذیرند و به شیوه‌ای مشابه با آن رو در رو می‌شوند. آنها سیگنال شیمیایی ( سوپر اكسید O۲-) تولید می‌كنند كه به سایر قسمتهای گیاه اعلام خطر می‌كند. اما سوپراكسید یك ماده سمی است؛ مقدار زیاد از حد آن باعث آسیب دیدن گیاه می‌شود.
این مسئله می‌تواند در مریخ مشكل‌ساز باشد. بر اساس چشم‌انداز اكتشاف فضا، انسان‌ها در دهه‌های آینده به مریخ خواهند رفت و در آنجا به كاوش خواهند پرداخت. شرایط سفر به مریخ و بعد مسافت دانشمندان مهاجر را ناگزیر می‌نماید گیاهان را نیز با خود ببرند. گیاهان غذا و اكسیژن تولید می‌كنند و همدم و یادگاری سبز از خانه هستند.
شرایط موجود در مریخ، مانند سرمای شدید، خشكی، فشار كم هوا، و خصوصیات متفاوت خاك، گیاهان را با استرس زیادی مواجه می‌كند. اما وندی باس، متخصص فیزیولوژی گیاهی، و امی گروندن، میكروب ‌شناس از دانشگاه كارولینای شمالی بر این باورند كه گیاهانی را پرورش داده‌اند كه قادر به زندگی در این شرایط سخت می‌باشند.
● راه‌حل عبارت است از مدیریت استرس:
شاید از شنیدن این نكته تعجب كنید كه در حال حاضر موجوداتی در زمین وجود دارند كه در شرایطی شبیه مریخ زندگی می‌كنند. البته آنها گیاه نیستند بلكه نمونه‌هایی از ابتدایی‌ترین اشكال حیات در زمین هستند؛ میكروب‌هایی كهن كه در اعماق اقیانوسها، یا زیر یخهای قطبی زندگی می‌كنند. باس و گروندن امیدوارند تا با قرض‌گرفتن برخی ژنها از این میكروب‌های سخت‌زی، بتوانند گیاهانی با قابلیت زندگی در مریخ تولید كنند. اولین ژنهایی كه آنها استخراج كردند، ژنهایی هستند كه توانایی گیاهان در مقابله با استرس را افزایش می‌دهند.
گیاهان معمولی غالباً روشهایی را برای خنثی كردن سوپراكسید دارا هستند، اما پژوهشگران بر این باورند كه روشی كه میكروبی به نام پیروكوكوس فوریوسوس بكار می‌برد، ممكن است كارایی بیشتری داشته باشد. این میكروب در دهانه‌های آتشفشانی بسیار داغ در اعماق اقیانوس زندگی میكند. اما به صورت متناوب با فوران‌ها به آبهای سرد دریایی وارد می‌شود. بنابراین بر خلاف سیستم خنثی سازی گیاهان، این سیستم در پیروكوكوس در محدوده خارق‌العاده ۱۰۰ درجه سانتیگراد اختلاف حرارت عمل می‌كند. این نوسان مشابه چیزی است كه گیاهان در یك گلخانه مریخی با آن روبرو می‌شوند.
در حال حاضر پژوهشگران ژن پیروكوكوس را داخل گیاهی كوچك و با رشد سریع به نام آرابیدوپسیس نموده‌اند. باس می‌گوید " حالا ما اولین جوانه را داریم. ما آنها را پرورش می‌دهیم و دانه‌ها را استخراج می‌كنیم تا نسل‌های دوم و سوم را تولید كنیم." در یكسال و نیم تا دو سال آینده آنها امیدوارند كه گیاهانی را با دو نسخه از ژن جدید داشته باشند. در آن هنگام بررسی عملكرد ژنها امكان‌پذیر می‌شود: آیا آنها آنزیمهایی خاص با وظایف مشخص را می‌سازند، آیا آنها واقعاً به بقای گیاه كمك می‌كنند، و یا حتی موجب آسیب رساندن به آن می‌شوند. در ادامه، آنها امیدوارند كه ژنهای دیگری را نیز از میكروب‌های سخت‌زی استخراج كنند؛ ژنهایی كه گیاه را در مقابل خشكی، سرما، فشار هوای كم، و امثالهم مقاوم می‌سازند. مطمئناً هدف تنها تولید گیاهانی با توانایی بقا در مریخ نیست. موفقیت اصلی این است كه این گیاهان به رشد و نمو خود ادامه دهند یعنی محصول تولید كنند، در فرآیند بازیابی پسماندها نقش داشته باشند و به تولید اكسیژن در خانه جدید كمك كنند.
به قول باس "چیزی كه ما از یك گلخانه در مریخ می‌خواهیم پرورش و تقویت گیاهان در یك محیط با شرایط مرزی است." گروندن عقیده دارد كه این شرایط حقیقتاً پرتنش هستند. اغلب گیاهان تا حدودی غیر فعال می‌شوند، یعنی رشد و تولید مثل متوقف می‌شوند و تمام فعالیت‌های گیاه تنها بر ادامه بقا متمركز می‌شوند. باس و گروندن امیدوارند كه با وارد كردن ژنهای میكروبی به گیاهان بتوانند وضعیت را تغییر دهند.
گروندن می‌گوید "با استفاده از این ژنها، ما در حقیقت گیاه را فریب می‌دهیم زیرا گیاه قادر نیست كه این ژنها را مانند ژنهای خودش تنظیم كند. ما امیدواریم كه از این راه توانایی گیاه در خاموش كردن بعضی فعالیتها را دور بزنیم."
اگر باس و گروندن موفق شوند، كار آنها زندگی بسیاری از افرادی كه روی زمین و در محیط‌های با شرایط سخت ساكن هستند، را نیز تغییر خواهد داد.
باس می‌گوید " در بسیاری از كشورهای جهان سوم، اگر هنگامی كه خشكسالی فرا می‌رسد تنها یك تا دو هفته دیگر بتوانید درو را عقب بیاندازید،به این معنا خواهد بود كه میزان محصول لازم برای گذراندن زمستان را خواهید داشت. اگر ما بتوانیم مقاومت به خشكی یا سرما را افزایش بدهیم، دوره محصل‌دهی طولانی‌تر می‌شود و این موضوع بر زندگی انسان‌های بیشماری تأثیر خواهد گذاشت."
این دو دانشمند تأكید دارند كه پروژه طولانی در پیش دارند. "یكسال و نیم به طول خواهد انجامید تا ما بتوانیم گیاهانی حاوی ژن داشته باشیم كه بتوانیم روی آنها آزمایش انجام دهیم." مدت زمان طولانی‌تری لازم خواهد بود تا مثلاً گیاه گوجه‌فرنگی سرمازی و خشكی‌زی در مریخ و یا حتی صحرای داكوتا داشته باشیم.
اما گروندن و باس معتقدند كه این كاری است كه سرانجام به نتیجه خواهد رسید. گروندن می‌گوید " گنجینه غنی از میكروب‌های سخت‌زی وجود دارد. بنابراین اگر یكی مؤثر واقع نشد، می‌توانید به سراغ دیگری بروید تا در نهایت به آنچه مورد نظرتان است برسید."امی هم با باس هم عقیده است "این گنجینه واقعاً بسیار غنی و همچنین بسیار هیجان‌انگیز است ."

بهمن ضرابی

منبع : ایرانیکا