Уявіть собі, що ви прибуваєте на Марс у рамках четвертої людської місії на Червону планету і вас просять створити перше самодостатнє постачання продовольства для постійного поселення. План залежить від корисних грибів, мікроорганізмів, які можуть допомогти покращити марсіанський реголіт для вирощування врожаю. Успіх міг би зменшити потребу в доставці їжі з Землі і, за цим уявним сценарієм, навіть створити середню школу на вашу честь.
Це бачення може залишитися ще через десятиліття, але дослідники в Сполучених Штатах і Бразилії вже досліджують, чи можуть гриби зробити космічне землеробство більш можливим. У недавньому огляді Кордони в астрономії та космічних наукахкоманда дослідила, як корисні гриби можуть допомогти перетворити ворожу рибу та марсіанські реголіти на більш біологічно придатний матеріал для вирощування сільськогосподарських культур.
Гриби можуть допомогти в обробці космічного реголіту
Марсіан і марсіанський реголіт є поганим середовищем для сільського господарства, оскільки їм бракує кількох поживних речовин, необхідних рослинам для росту. Дослідники зосередилися саме на дефіциті азоту, калію та фосфору та способах подолання цих обмежень.
Корисні гриби можуть запропонувати можливе рішення. Ці організми відіграють важливу роль у кругообігу поживних речовин на Землі та можуть допомогти рослинам, ґрунту та іншим організмам отримати доступ до основних ресурсів.
Огляд видів грибів вже показав, що вони підтримують ріст рослин шляхом покращення поглинання поживних речовин, у тому числі в умовах абіотичного (неживого) стресу. Дослідники також досліджували гриби, які використовували на Міжнародній космічній станції.
Розширення кореневої системи рослини
Абіотичний стрес особливо важливий для культур, вирощених у бідних поживними речовинами матеріалах, таких як риба та марсіанський реголіт. Рослинам потрібна допомога в доступі до обмежених ресурсів, а також у суворих умовах вирощування.
Однією групою, яку виділяють дослідники, є арбускулярні мікоризні гриби (AMF). Ці гриби використовуються в ботаніці з середини 19 століття і утворюють тісний зв’язок з корінням рослин. Насправді вони діють як мікроскопічні продовження кореневої системи, допомагаючи рослинам досягати та поглинати поживні речовини ефективніше.
Дослідники кажуть, що потрібна додаткова робота, перш ніж цей підхід можна буде використовувати в реальних системах космічного землеробства. Зокрема, майбутні дослідження повинні перевірити, наскільки добре ці гриби працюють із реальними рибами та марсіанським реголітом, а не з симуляціями чи іншими замінними матеріалами.
Однак команда бачить значний потенціал у використанні грибів для підтримки майбутнього позаземного сільського господарства. Якщо стратегія буде успішною, корисні гриби можуть допомогти астронавтам вирощувати більші та надійніші врожаї на Місяці та Марсі, зменшуючи залежність від їжі з Землі.
Дослідження зазначає у своєму висновку, що «включаючи гриби, які сприяють росту рослин, до систем вирощування риби або реголіту на Марсі, це забезпечить стратегічне покращення у виробництві космічних культур і створенні позаземних поселень. Гриби, такі як Trichoderma та AMF (Glomeromycota), відрізняються своєю здатністю протистояти стресу, реголіту та питтю. фізико-хімічна структура субстратів покращує реголіт, ці мікроорганізми пропонують перспективний біотехнологічний інструмент для трансформації середовища реголіту (неорганічного складу) і позитивного впливу на сконструйований мікробіом, введений у незвичайні субстрати».
