МОСКВА, 20 ноя. Первые всходы ячменя на грунте, повторяющем состав марсианской почвы, получили специалисты ЮФУ. Для этого они добавили к грунту специальную смесь микроорганизмов – десять штаммов бактерий и дрожжей, которые помогают друг другу выживать и формировать слой питательных веществ, рассказали в пресс-службе вуза.
Для культивирования растений грунт должен быть богат гумусом — сложной смесью органических почвенных веществ, из которого ростки получают питательные вещества. Гумус формируется из-за деятельности микроорганизмов, которые «захватывают» безжизненные земли и превращают в плодородный слой, рассказали ученые Южного федерального университета (ЮФУ). При этом марсианский реголит – экстремальный вариант такой «безжизненной» почвы. Питательных веществ в нем нет, зато много солей металлов, затрудняющих рост растений.
По словам заведующей молодежной лабораторией «Молекулярная генетика микробных консорциумов» АБиМ ЮФУ Евгении Праздновой, такое заселение микроорганизмами или биоремедиация — один из действенных способов восстановления земного грунта после пожаров или антропогенного загрязнения. Этот же подход специалисты вуза применили к модельным марсианским почвам — грунту из пустыни Мохаве.
На искусственном марсианском грунте с помощью добавления штаммов цианобактерий, усваивающих углекислый газ и отвечающих за фотосинтез, актиномицетов и бацилл, ответственных за наработку биомассы, и других микроорганизмов, которые обеспечивают образующейся почве устойчивость к стрессовым условиям, исследователи смогли вырастить ячмень.
Хотя выращивание растений без грунта или в альтернативных заменителях почвы само по себе далеко не новая практика, например, в гидропонике — отдельной сложной задачей является получение урожая вне контролируемой лабораторной среды, в суровых условиях северных почв или на сильно загрязненных территориях, а в будущем — и на других планетах, добавила Празднова.
«Микробный консорциум — это специально подобранное сообщество микроорганизмов (бактерий, дрожжей), которые совместно культивируются и помогают друг другу расти и выживать, вступая в сложные симбиотические взаимосвязи. На Земле его можно применять на открытом грунте, на Марсе — под куполами, так как на открытом пространстве микроорганизмам, впрочем, как и людям, будет тяжело выжить при низком давлении и повышенном радиационном фоне. Тем не менее, это будет первым шагом к терраформированию — создание таких оазисов, где под куполом будет постепенно формироваться почвенный слой», — рассказала Празднова.
Она уточнила, что ячмень был выбран как устойчивое к засоленным почвам с низкой кислотностью растение – а именно такими характеристиками обладает марсианский реголит. К тому же культура способна расти при низких температурах и при этом съедобна.
«Этот же консорциум из десяти разных микроорганизмов мы в рамках сотрудничества с ГНЦ-РФ (Государственным научным центром Российской Федерации) Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН отправили в космический полет на борту космического аппарата «Бион-М» № 2, который успешно вернулся на Землю 18 октября. Теперь нам предстоит оценить, какие изменения претерпевают бактерии и дрожжи за время путешествия в космосе и насколько возможно довезти их до соседней планеты, сохранив способность придавать почвам плодородие», — отметила Празднова.
Работа выполнена при поддержке программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети») в рамках технологического стратегического проекта «Технологии биоинженерии почв».