Долгосрочные космические миссии, такие как экспедиции на Луну или Марс, требуют надёжного источника свежих и питательных продуктов. Одна лишь упаковка готовых блюд, на которую сегодня полагаются астронавты, в условиях многомесячных полётов может оказаться недостаточной. Чтобы решить эту проблему, итальянские учёные разрабатывают новый сорт риса, подходящий для выращивания в космосе.
Карликовые растения для космоса
Известно, что длительное пребывание в космосе негативно влияет на здоровье человека. Одним из способов снизить этот вред считается употребление свежих продуктов, богатых витаминами, антиоксидантами и клетчаткой. Хотя эксперименты на орбитальных станциях уже доказали возможность выращивания растений в невесомости — например, китайские астронавты успешно прорастили рис на станции «Тяньгун», — вырастить полноценный урожай в ограниченных условиях остаётся непростой задачей.
Проект Moon-Rice, координируемый Итальянским космическим агентством совместно с тремя университетами страны, сосредоточен на создании "суперкарликового" сорта риса, пригодного как для выращивания в космосе, так и для экстремальных земных условий — от пустынь до Арктики.
По словам Марты Дель Бьянко, специалиста по растениям из Итальянского космического агентства, даже существующие карликовые сорта риса слишком велики для условий лунных или марсианских баз. Учёные стремятся создать более компактные и одновременно продуктивные растения.
Обычно уменьшение высоты растения достигается путём подавления действия фитогормона гиббереллина. Однако такая манипуляция может вызывать сложности с прорастанием семян. Как подчёркивает Дель Бьянко, в условиях космоса растения должны быть не только маленькими, но и высокоурожайными.
Проект Moon-Rice
В проекте Moon-Rice задействованы сразу три итальянских университета. Каждый из них фокусируется на своей задаче:
- Университет Милана отвечает за генетику риса;
- Римский университет Сапиенца занимается физиологической оптимизацией растений;
- Университет Неаполя имени Федерико II специализируется на агротехнологиях в космических условиях.
Уже через девять месяцев после начала четырёхлетнего проекта достигнуты значимые результаты. Учёные из Милана выделили мутантные сорта риса, не превышающие 10 см в высоту — это потенциальная основа будущих космических урожаев. Исследователи из Рима обнаружили гены, отвечающие за эффективную архитектуру растения. Также ведётся работа по повышению содержания белка в зёрнах путём изменения соотношения зародыша и крахмала.
Марта Дель Бьянко исследует, как рис реагирует на условия микрогравитации. На Земле для имитации невесомости растения помещают в специальные вращающиеся установки. Постоянное движение мешает растению определить направление роста, тем самым моделируя дезориентацию, аналогичную состоянию в космосе. Однако, как отмечает учёная, настоящие эксперименты в условиях невесомости сложны и дороги, поэтому моделирование на Земле остаётся основным инструментом исследований.
Несмотря на ориентацию на космос, проект Moon-Rice может принести пользу и на Земле. Устойчивые к неблагоприятным условиям сорта риса можно будет выращивать в регионах с экстремальным климатом — например, в Арктике, пустынях или в условиях урбанистических вертикальных ферм.
Результаты исследования представлены на ежегодной конференции Общества экспериментальной биологии в Антверпене (Бельгия).
