في الطقوس الصبورة للزراعة، تبدأ الحياة بهدوء. تختفي بذور في الأرض، وتختفي عن الأنظار بينما تتحرك أشعة الشمس عبر السماء وتبدأ الكيمياء البطيئة للتربة في عملها. على مدى قرون، حافظت هذه الشراكة الهادئة بين النبات والأرض على الحياة البشرية في عالم واحد. ومع ذلك، في مكان ما داخل المختبرات وغرف البحث، بدأ العلماء في طرح سؤال مختلف: ماذا يحدث عندما لا تكون تلك التربة من الأرض؟

فالقمر، بعد كل شيء، لا يقدم وديان خصبة أو حقول مألوفة. تتكون سطحه من الريغوليث - غبار معدني ناعم تشكل على مدى ملايين السنين من تأثيرات النيازك، حاد وجاف ويفتقر إلى الغنى العضوي الذي تعتمد عليه النباتات على الأرض. لعقود، ظلت تحديات زراعة المحاصيل في مثل هذا البيئة سؤالاً مفتوحاً للعلماء الذين يتخيلون قوس الاستكشاف البشري الطويل خارج كوكبنا.

مؤخراً، توجهت مجموعة من الباحثين إلى محصول معروف بقدرته على التحمل: الحمص. في تجارب مختبرية محكومة، زرع العلماء بذور الحمص في تربة قمرية محاكاة، وهي مادة مصممة خصيصاً لتعكس التركيب الكيميائي وملمس غبار القمر الفعلي. داخل تلك المناظر الطبيعية المقلدة، حدث شيء رائع. germinated البذور، نمت النباتات، وفي النهاية وصلت المحاصيل إلى الحصاد.

يمثل هذا التجربة أكثر من مجرد فضول نباتي صغير. الحمص، مثل البقوليات الأخرى، يمتلك قدرة فريدة على تكوين شراكات مع البكتيريا المثبتة للنيتروجين، مما يساعد على إثراء التربة الفقيرة عن طريق تحويل النيتروجين الجوي إلى مغذيات يمكن للنباتات استخدامها. على الأرض، يسمح هذا السمة للمحصول بالازدهار في بيئات قد تكافح فيها نباتات أخرى. تساءل الباحثون عما إذا كانت تلك التعاون البيولوجي نفسه قد يساعد المحاصيل على تحمل البيئة المعدنية القاسية للريغوليث القمري.

تحتوي التربة المحاكية المستخدمة في الدراسة على العديد من العناصر نفسها الموجودة في عينات القمر التي تم جمعها خلال المهام السابقة: السيليكات، والمعادن، وغبار ناعم مميز يتصرف بشكل مختلف عن التربة الأرضية. على عكس الأراضي الزراعية على الأرض، تفتقر إلى المواد العضوية والميكروبات الحية. ومع ذلك، تحت ظروف مختبرية مدارة بعناية - حيث يمكن التحكم في درجة الحرارة والماء والمغذيات - تمكنت نباتات الحمص من تطوير جذور، وإنتاج أوراق، وفي النهاية إنتاج بذور صالحة للأكل.

بالنسبة للعلماء الذين يدرسون الزراعة في الفضاء، تحمل هذه النتائج أهمية هادئة. ستتطلب المهام البشرية طويلة الأمد إلى القمر أو المريخ أكثر من المركبات الفضائية والهندسة؛ ستعتمد على أنظمة قادرة على دعم الحياة بعيداً عن الأرض. تظل إنتاج الغذاء في البيئات الخارجية واحدة من التحديات المركزية للاستكشاف المستقبلي.

تم إجراء تجارب مع التربة القمرية المحاكية من قبل مع نباتات أخرى، بما في ذلك أنواع زهرية صغيرة تستخدم لأبحاث وراثية. ومع ذلك، يمثل الحمص محصول غذائي عملي، يستهلك على نطاق واسع عبر العديد من مناطق العالم ويُقدَّر لمحتواه من البروتين واستقراره الغذائي.

يقول الباحثون إن التجربة لا تعني أن الزراعة على القمر في متناول اليد على الفور. يقدم الريغوليث القمري الحقيقي تحديات إضافية، بما في ذلك الجسيمات الحادة التي يمكن أن تلحق الضرر بأنسجة النبات وغياب النظم البيئية الميكروبية الطبيعية للأرض. ستشكل توفر المياه، والتعرض للإشعاع، وتقلبات درجات الحرارة الشديدة أي زراعة خارج كوكب الأرض.

ومع ذلك، تقدم الدراسة لمحة عن مستقبل قد ترافق فيه المحاصيل المألوفة المستكشفين البشريين خارج الغلاف الجوي للأرض. داخل هدوء مختبر محكوم، أظهر نبات الحمص المتواضع قدرة على النمو حيث لم توجد مزرعة من قبل.

يبلغ العلماء أن الحمص قد germinated بنجاح، ونما، وأنتج بذور قابلة للحصاد في تربة قمرية محاكاة، مما يمثل خطوة إلى الأمام في البحث حول الزراعة في الفضاء. قد تسهم النتائج في الجهود المستقبلية لزراعة الغذاء خلال المهام طويلة الأمد إلى القمر أو عوالم أخرى.

تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي المرئيات تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي وتعمل كتمثيلات مفاهيمية.

المصادر (أسماء وسائل الإعلام فقط)

نيو ساينتست ساينس دايلي فيز.أورغ ناتشر بلانتس أسوشيتد برس