Bei der Betrachtung der Weltraumlandwirtschaft muss man bedenken, dass sich die Umweltbedingungen erheblich von denen auf der Erde unterscheiden: Wasser ist begrenzt, Strahlung ist ein Problem und die Schwerkraft verändert sich. Pflanzen zu finden, die sich an diese Bedingungen anpassen können, ist eine große Herausforderung. Wolffia globosa scheint ein vielversprechender Kandidat zu sein.

Auch als Wasserlinsen bekannt, Wolffia globosa Sie ist die kleinste bekannte Blütenpflanze. Sie wächst in ruhigen Gewässern und gehört zur Familie der Aronstabgewächse (Araceae) – ironischerweise derselben Pflanzenfamilie wie … Titanarum, die den größten Blütenstand hervorbringt. Trotz seiner Größe Wolffia globosa Die Frucht ist sehr nahrhaft und wächst schnell. Diese Eigenschaften machen sie zu einer attraktiven Option für den Anbau im Weltraum, wo Ressourcen begrenzt sind und Effizienz gefragt ist.

Um das Potenzial der Wasserlinsenpflanze für die Weltraumlandwirtschaft zu testen, züchtete ein Forschungsteam unter der Leitung von Leone Romano sieben Wasserlinsenklone unter normaler Erdanziehungskraft und simulierte Mikrogravitation (wie sie im Raumschiff auftritt) und Hypergravitation (wie sie beim Start auftritt). Die Mikrogravitation und Hypergravitation wurden mithilfe spezieller Geräte, bekannt als …, erzeugt. Zufallspositionierungsmaschine und einem GroßzentrifugeIm Rahmen des Experiments haben die Forscher die Wachstumsrate, den Proteingehalt und die morphologischen Merkmale gemessen und verglichen.

Obwohl Gefäßpflanzen unter Mikrogravitationsbedingungen tendenziell ihr Wachstum reduzieren, zeigten sich Wasserlinsen komplexer. Die Studie ergab, dass einige Klone widerstandsfähig waren, während andere nur geringfügig von der Mikrogravitation beeinflusst wurden. Dies unterstreicht nicht nur das Potenzial der Wasserlinse als Weltraumpflanze, sondern hebt auch eine wichtige Eigenschaft der Familie der Aronstabgewächse hervor: die klonale Variabilität. Unter Hypergravitationsbedingungen wuchsen einige Klone ähnlich gut und wiesen deutlich höhere Wachstumsraten auf, während andere unbeeinflusst blieben. Die Gründe für diese unterschiedlichen Reaktionen sind zwar noch nicht vollständig erforscht, doch betonen diese Ergebnisse die Bedeutung der Klonselektion. Wolffia globosa für die Weltraumlandwirtschaft, insbesondere weil einige der Klone gegen beide Behandlungen resistent waren.

Diese Studie lieferte auch Erkenntnisse darüber, wie Wasserlinsen unterschiedliche Schwerkraftbedingungen wahrnehmen und sich daran anpassen. Während unter Mikrogravitation keine Unterschiede beobachtet wurden, zeigten sich unter Hypergravitation signifikante morphologische Veränderungen. Darüber hinaus entdeckten die Forscher einen starken umgekehrten Zusammenhang zwischen Wachstumsrate und mittlerer Pflanzenlänge – je kleiner die Pflanze, desto schneller wächst sie. Diese Anpassungsfähigkeit ist besonders nützlich für die extraterrestrische Landwirtschaft, wo der Anbau auf engstem Raum mit begrenzten Ressourcen erfolgt und Effizienz daher oberste Priorität hat.

Schließlich wurde beobachtet, dass Wasserlinsen ihren Proteingehalt unter Hypergravitationsbedingungen beibehielten. Dies war jedoch unter Mikrogravitationsbedingungen nicht der Fall, da der Proteingehalt der Pflanzen abnahm. Dies könnte den Anbau von Wolffia globosa im Weltraum. Dennoch weisen die Autoren darauf hin, dass der Proteingehalt durch Veränderung der Lichtqualität und -quantität, des flüssigen Substrats und des Nährmediums während der Kultivierung optimiert werden kann.

Etwas, das direkt aus einem Jules-Verne-Roman zu stammen scheint, wird nun von Wissenschaftlern untersucht. Hoffentlich werden diese und andere Forschungen die Weltraumforschung näher an die Realität und weiter weg von Science-Fiction bringen. Vorerst Wolffia globosa scheint ein vielversprechender Kandidat für die Weltraumlandwirtschaft und Weltraumnahrung zu sein – die kleinste Pflanze der Erde, die uns hilft, die Weiten des Universums zu erforschen.

DER ARTIKEL::

Romano, LE, Loon, JJWA, Vincent-Bonnieu, S. und Aronne, G., 2024. Wolffia globosa, eine neuartige Pflanzenart für die Proteinproduktion in der Weltraumlandwirtschaft. Wissenschaftliche Berichte, 14 https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-4317398/v1.

Paula Erazo

Paula ist eine begeisterte Biologin mit einer tiefen Neugier auf das Leben und alles, was sie umgibt. Mit ihrem Master in Wissenschaftskommunikation teilt sie gerne die Wunder der Natur. Folgen Sie ihr und ihrem Wissenschaftskommunikationsteam auf Instagram unter @cienciatropical