گیاهانی که به مریخ می روند

اضطراب گاهی می تواند کمک کننده باشد اضطراب به شما هشدار می دهد که شاید خطری تهدیدتان می کند و یا شاید اشتباهی روی داده است همچنین باعث به راه افتادن سیگنال هایی می شود که بدن را در حالت آماده باش قرار می دهد

اضطراب گاهی می‌تواند کمک‌کننده باشد. اضطراب به شما هشدار می‌دهد که شاید خطری تهدیدتان می‌کند و یا شاید اشتباهی روی داده است. همچنین باعث به راه افتادن سیگنال‌هایی می‌شود که بدن را در حالت آماده‌باش قرار می‌دهد. هر چند که این اضطراب‌های گاه و بیگاه می‌توانند زندگی انسانها را نجات دهند، اما اضطراب مداوم آسیب‌هایی جدی به دنبال خواهد داشت. هورمون‌هایی که بدن شما را به صورت ناگهانی برای مقابله با خطر آماده می‌سازند، در صورتی که 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 رومی‌شوند. تولید می‌کنند که به سایر قسمتهای گیاه اعلام خطر می‌کند. بر اساس چشم‌انداز اکتشاف فضا، انسان‌ها در دهه‌های آینده به مریخ خواهند رفت و در آنجا به کاوش خواهند پرداخت. شرایط سفر به مریخ و بعد مسافت دانشمندان مهاجر را ناگزیر می‌نماید گیاهان را نیز با خود ببرند. گیاهان غذا و اکسیژن تولید می‌کنند و همدم و یادگاری سبز از خانه هستند. شرایط موجود در مریخ، مانند سرمای شدید، خشکی، فشار کم هوا، و خصوصیات متفاوت خاک، گیاهان را با استرس زیادی مواجه می‌کند. اما وندی باس، متخصص فیزیولوژی گیاهی، و امی گروندن، میکروب ‌شناس از دانشگاه کارولینای شمالی بر این باورند که گیاهانی را پرورش داده‌اند که قادر به زندگی در این شرایط سخت می‌باشند. راه‌حل عبارت است از مدیریت استرس: شاید از شنیدن این نکته تعجب کنید که در حال حاضر موجوداتی در زمین وجود دارند که در شرایطی شبیه مریخ زندگی می‌کنند. البته آنها گیاه نیستند بلکه نمونه‌هایی از ابتدایی‌ترین اشکال حیات در زمین هستند؛ میکروب‌هایی کهن که در اعماق اقیانوسها، یا زیر یخهای قطبی زندگی می‌کنند.

باس و گروندن امیدوارند تا با قرض‌گرفتن برخی ژنها از این میکروب‌های سخت‌زی، بتوانند گیاهانی با قابلیت زندگی در مریخ تولید کنند. اولین ژنهایی که آنها استخراج کردند، ژنهایی هستند که توانایی گیاهان در مقابله با استرس را افزایش می‌دهند. گیاهان معمولی غالباً روشهایی را برای خنثی کردن سوپراکسید دارا هستند، اما پژوهشگران بر این باورند که روشی که میکروبی به نام پیروکوکوس فوریوسوس بکار می‌برد، ممکن است کارایی بیشتری داشته باشد. این میکروب در دهانه‌های آتشفشانی بسیار داغ در اعماق اقیانوس زندگی میکند. اما به صورت متناوب با فوران‌ها به آبهای سرد دریایی وارد می‌شود. بنابراین بر خلاف سیستم خنثی سازی گیاهان، این سیستم در پیروکوکوس در محدوده خارق‌العاده ۱۰۰ درجه سانتیگراد اختلاف حرارت عمل می‌کند. این نوسان مشابه چیزی است که گیاهان در یک گلخانه مریخی با آن روبرو می‌شوند. در حال حاضر پژوهشگران ژن پیروکوکوس را داخل گیاهی کوچک 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 می‌کنیم تا نسل‌های دوم و سوم را تولید کنیم." در یکسال و نیم تا دو سال آینده آنها امیدوارند که گیاهانی را با دو نسخه از ژن جدید داشته باشند. در آن هنگام بررسی عملکرد ژنها امکان‌پذیر می‌شود: آیا آنها آنزیمهایی خاص با وظایف مشخص را می‌سازند، آیا آنها واقعاً به بقای گیاه کمک می‌کنند، و یا حتی موجب آسیب رساندن به آن می‌شوند. در ادامه، آنها امیدوارند که ژنهای دیگری را نیز از میکروب‌های سخت‌زی استخراج کنند؛ ژنهایی که گیاه را در مقابل خشکی، سرما، فشار هوای کم، و امثالهم مقاوم می‌سازند. مطمئناً هدف تنها تولید گیاهانی با توانایی بقا در مریخ نیست.

موفقیت اصلی این است که این گیاهان به رشد و نمو خود ادامه دهند یعنی محصول تولید کنند، در فرآیند بازیابی پسماندها نقش داشته باشند و به تولید اکسیژن در خانه جدید کمک کنند. به قول باس "چیزی که ما از یک گلخانه در مریخ می‌خواهیم پرورش و تقویت گیاهان در یک محیط با شرایط مرزی است." گروندن عقیده دارد که 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 متمرکز می‌شوند. باس و گروندن امیدوارند که با وارد کردن ژنهای میکروبی 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 که این ژنها را مانند ژنهای خودش تنظیم کند. ما امیدواریم که از این راه توانایی گیاه در خاموش کردن بعضی فعالیتها را دور بزنیم." اگر باس و گروندن موفق شوند، کار آنها زندگی بسیاری از افرادی که روی زمین و در محیط‌های با شرایط سخت ساکن هستند، را نیز تغییر خواهد داد. باس می‌گوید " در بسیاری از کشورهای جهان سوم، اگر هنگامی که خشکسالی فرا می‌رسد تنها یک تا دو هفته دیگر بتوانید درو را عقب بیاندازید،به این معنا خواهد بود که میزان محصول لازم برای گذراندن زمستان را خواهید داشت.

اگر ما بتوانیم مقاومت به خشکی یا سرما را افزایش بدهیم، دوره محصل‌دهی طولانی‌تر می‌شود و این موضوع بر زندگی انسان‌های بیشماری تأثیر خواهد گذاشت." این دو دانشمند تأکید دارند که پروژه طولانی در پیش دارند. "یکسال و نیم به طول خواهد انجامید تا ما بتوانیم گیاهانی حاوی ژن داشته باشیم که بتوانیم روی آنها آزمایش انجام دهیم." مدت زمان طولانی‌تری لازم خواهد بود تا مثلاً گیاه گوجه‌فرنگی سرمازی و خشکی‌زی در مریخ و یا حتی صحرای داکوتا داشته باشیم. اما گروندن و باس معتقدند که این کاری است که سرانجام به نتیجه خواهد رسید. گروندن می‌گوید " گنجینه غنی از میکروب‌های سخت‌زی وجود دارد. بنابراین اگر یکی 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."