พืชในดินของดวงจันทร์ถูกเปรียบเทียบกับกลุ่มพืชควบคุมที่ปลูกในเถ้าภูเขาไฟ และดินจำลองที่เรียกว่า JSC-1A
โดยตัวอย่างในดินดวงจันทร์ทางด้านขวา ไม่ปรากฏว่าได้รับการพัฒนาเท่ากับตัวอย่างกลุ่มควบคุมที่ปลูกในเถ้าภูเขาไฟทางด้านซ้าย
Cr.ภาพ UF/IFAS โดย Tyler Jones
ภารกิจโครงการ Apollo ทั้งหมด 14 ภารกิจในระหว่างปี 1961-1972 นอกจากนักวิทยาศาสตร์ของนาซ่าสามารถทดสอบเทคโนโลยีหลักที่ใช้ในการนำมนุษย์อวกาศไปยังดวงจันทร์และย้อนกลับได้ ภารกิจของ Apollo ยังได้นำ หินดวงจันทร์ ตัวอย่างแกนกลาง ทรายและฝุ่นจำนวน 842 ปอนด์ จากพื้นผิวดวงจันทร์กลับมาด้วย ซึ่งนักวิจัยสามารถขอไปศึกษาได้ และในที่สุดก็เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ ที่กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยฟลอริดาสามารถปลูกพืชในดินจากดวงจันทร์ส่วนเล็กๆ นี้ได้
การศึกษานี้เป็นผลจากการทดลองกว่าทศวรรษ โดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฟลอริดาได้รับดินดวงจันทร์หรือที่เรียกว่าดวงจันทร์เรโกลิธ (lunar regolith) จาก NASA เพื่อทำการทดลอง (เป็นตัวอย่างดินขนาดเล็กในปริมาณ 1 กรัมหรือประมาณหนึ่งช้อนชาจากภารกิจ Apollo 11, 12 และ 17 ไปยังดวงจันทร์) ซึ่งดินจากดวงจันทร์ของแต่ละภารกิจนี้แม้จะมีจำนวนเล็กน้อย แต่สามารถใช้ในการเรียนรู้วิธีปลูกพืชให้ประสบความสำเร็จมาเป็นเวลาหลายปี
ตามผลการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 12 พ.ค.2022 ที่ผ่านมาใน Communications Biology NASA ซึ่งให้ทุนสนับสนุนการวิจัยระบุว่า เป็นครั้งแรกในประวัติ ศาสตร์ที่นักวิจัยประสบความสำเร็จในการปลูกพืชที่ใช้ดินจากดวงจันทร์ การค้นพบนี้ยังเป็นการปูทางสำหรับความเป็นไปได้ในการเก็บเกี่ยวพืชในแหล่งที่อยู่อาศัยบนดวงจันทร์ในอนาคต
แม้ว่านักวิจัยได้ปลูกพืชต่างๆ รวมทั้งพืชอาหารบนสถานีอวกาศนานาชาติสำเร็จมาก่อนก็ตาม แต่จากรายงานของ CNN นี่เป็นการก้าวไปอีกขั้นของนักวิทยาศาสตร์ ที่ต้องการดูว่าวันหนึ่งพืชสามารถไปปลูกบนดวงจันทร์จริงๆ ได้หรือไม่ และจะเป็นก้าวแรกสู่การปลูกพืชเพื่อเป็นอาหารและออกซิเจนบนดวงจันทร์หรือระหว่างภารกิจอวกาศในอนาคต โดยเฉพาะโครงการ Artemis ที่วางแผนจะส่งมนุษย์ไปดวงจันทร์ภายในปี 2025 ซึ่ง Rob Ferl หนึ่งในผู้เขียนการศึกษากล่าวว่า ที่เราต้องการทำการทดลองนี้เพราะว่าเป็นเวลาหลายปีกับคำถามนี้ และตอนนี้มีคำตอบแล้ว
นักวิทยาศาสตร์ได้ปลูกพืชในดินจากดวงจันทร์เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ จากดินเพียง 12 กรัมในใช้งานสามครั้งที่นานกว่า 11 ปี
Cr.ภาพ NASA SPACE SCIENCE ผ่าน TWITTER
ในการทดลอง พืชที่นำมาใช้รู้จักกันในชื่อ Arabidopsis thaliana เป็นพืชทะเลที่เติบโตง่าย มีถิ่นกำเนิดในยูเรเซียและแอฟริกา โดยนักวิจัยใส่เมล็ดพืชนี้ลงในขวดตัวอย่างดินต่างๆ ที่วางเรียงในถาด คอยรดน้ำ และเติมสารละลายธาตุอาหารทุกวัน แต่เมื่อเติมน้ำลงในตัวอย่างดินดวงจันทร์ ทีมงานพบว่าน้ำนั้นอยู่แค่บนผิวดินเท่านั้น ดังนั้นทีมงานจึงต้องคอยคนเพื่อให้แน่ใจว่าดินเปียกสม่ำเสมอกัน สองวันผ่านไป พวกมันเริ่มแตกหน่อ นำความประหลาดใจให้นักวิจัยอย่างมาก Anna-Lisa Paul นักจัดสวนแห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดา - ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาวิจัย กล่าวอย่างตื่นเต้นว่า เมล็ดพืชทุกตัวอย่างดินไม่ว่าจะในดินดวงจันทร์ ดินเถ้าภูเขาไฟหรือดินจำลอง JSC-1A ต่างก็แตกหน่อ จนกระทั่งถึงวันที่หก
ตามรายงานการสังเกตหลังวันที่ 6 เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มพืชที่ปลูกในเถ้าภูเขาไฟและดินจำลองที่เรียกว่า JSC-1A พืชในดินดวงจันทร์มีการเจริญเติบ โตที่แตกต่างกัน และไม่แข็งแรงอย่างเห็นได้ชัด นั่นคือ Arabidopsis thaliana ในดินดวงจันทร์เติบโตช้ากว่า มีรากที่มีลักษณะแคระแกรน ใบเล็กกว่า และมีสีแดงเล็กน้อยซึ่งแสดงถึงความเครียด
หลังจากผ่านไป 20 วัน ทีมงานทำการบดต้นไม้และศึกษา RNA ของพวกมัน ซึ่งในการหาลำดับ RNA นั้น นักวิจัยระบุว่าพืชได้แสดงรูปแบบของยีนที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อความเครียดที่เห็นในท้องทะเลเมื่อดินมีเกลือหรือโลหะหนักมากเกินไป (ตอบสนองในลักษณะที่พืชมักจะทำในสภาพแวด ล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย) นอกจากนี้ พืชยังมีปฏิกิริยาแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่าดินถูกเก็บรวบรวมบนดวงจันทร์จากที่ไหน ในขณะที่ ตัวอย่างที่เก็บจากส่วนลึกใต้พื้นผิวดวงจันทร์พิสูจน์แล้วว่าเป็นสารตั้งต้นในการเจริญเติบโตที่ดีกว่าดินที่นำมาจากพื้นผิว
Anna-Lisa Paul และ Rob Ferl เป็นผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับการยอมรับในระดับสากลในการศึกษาพืชในอวกาศ ผ่าน UF Space Plants Lab
พวกเขาได้ส่งการทดลองเกี่ยวกับพืชบนกระสวยอวกาศ ไปยังสถานีอวกาศนานาชาติและในเที่ยวบินย่อยอื่นๆ
Paul กล่าวว่า " ในระดับพันธุกรรม พืชต่างๆ จะดึงวิธีที่มักใช้เพื่อรับมือกับแรงกดดันเช่น เกลือและโลหะ หรือความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ดังนั้นเราจึงสามารถอนุมานได้ว่าพืชรับรู้สภาพแวดล้อมของดินบนดวงจันทร์ว่าไม่ดีเพียงใด และพืชยังมีปฏิกิริยาแตกต่างกันในตัวอย่างของดินบนดวงจันทร์เช่นพืชในดินจาก Apollo 11 นั้น "ไม่แข็งแรง" เท่ากับพืชที่ปลูกในดินจากภารกิจ Apollo อีกสองภารกิจ อย่างไรก็ตาม นี่ก็ถือว่าเป็นความสำเร็จที่ดี "
ขณะที่ Bill Nelson ผู้ดูแลระบบของ NASA กล่าวเสริมว่า การวิจัยดังกล่าเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่า พืชสามารถเอาชนะสภาวะกดดันในพื้นที่ที่ขาดแคลนสารอาหารได้อย่างไร การศึกษาติดตามผลจะต่อยอดจากคำถามเหล่านี้และอื่นๆ อีกมากมาย จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมในการจำแนกลักษณะและปรับดินบนดวงจันทร์ให้เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของพืชก่อนที่เราจะพิจารณาใช้ดินจากดวงจันทร์ในการปลูกพืชผลได้ และการค้นพบนี้ยังอาจใช้กับการปลูกพืชในดินบนดาวอังคารด้วย
สำหรับผู้ที่สงสัยเกี่ยวกับความปลอดภัยของพืชที่ปลูกในดินบนดวงจันทร์ Paul ตอบว่า แม้พืชที่ปลูกในดวงจันทร์เรโกลิธมีแนวโน้มที่จะเหมาะสำหรับการบริโภคของมนุษย์ แต่จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อค้นหาว่าดินบนดวงจันทร์ส่งผลต่อคุณค่าทางโภชนาการของอาหารอย่างไรด้วย ตัวอย่างเช่น
นักวิทยาศาสตร์เคยทดลองปลูกพริกในอวกาศมาก่อน แต่พวกเขาใช้ดินธรรมดาจากโลกจึงกินได้ ตอนนี้ดินบนดวงจันทร์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถปลูกพืชได้ ซึ่ง Paul หวังว่าพืชผลเหล่านี้จะเป็นที่ยอมรับในการบริโภคของมนุษย์เช่นกัน
ด้วยภารกิจหุ่นยนต์ของ NASA ที่จะมาถึงขั้วโลกใต้ของดวงจันทร์ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า พวกเขาจะทำการวิจัยดินบนดวงจันทร์ต่อไป สำหรับตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังเฉลิมฉลองกับก้าวแรกสู่การปลูกพืชบนดวงจันทร์ ในขณะเดียวกันก็กำลังมองหาการสำรวจพื้นผิวดวงจันทร์เพิ่มเติม และสร้างฐานถาวรบนดวงจันทร์ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า
พืชที่เติบโตในดินดวงจันทร์สามชุดและดินจำลอง
Arabidopsis thaliana ในระยะต่าง ๆ ของวงจรชีวิต ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในพืชศาสตร์ เนื่องจากมีการแมปรหัสพันธุกรรมอย่างสมบูรณ์
การเติบโตของ Arabidopsis ในดินบนดวงจันทร์ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจมากขึ้นว่าดินส่งผลต่อพืชอย่างไร จนถึงระดับการแสดงออกของยีน
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
การปลูกพืชในดินจากดวงจันทร์สำเร็จครั้งแรกในประวัติศาสตร์
ตามรายงานการสังเกตหลังวันที่ 6 เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มพืชที่ปลูกในเถ้าภูเขาไฟและดินจำลองที่เรียกว่า JSC-1A พืชในดินดวงจันทร์มีการเจริญเติบ โตที่แตกต่างกัน และไม่แข็งแรงอย่างเห็นได้ชัด นั่นคือ Arabidopsis thaliana ในดินดวงจันทร์เติบโตช้ากว่า มีรากที่มีลักษณะแคระแกรน ใบเล็กกว่า และมีสีแดงเล็กน้อยซึ่งแสดงถึงความเครียด
หลังจากผ่านไป 20 วัน ทีมงานทำการบดต้นไม้และศึกษา RNA ของพวกมัน ซึ่งในการหาลำดับ RNA นั้น นักวิจัยระบุว่าพืชได้แสดงรูปแบบของยีนที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อความเครียดที่เห็นในท้องทะเลเมื่อดินมีเกลือหรือโลหะหนักมากเกินไป (ตอบสนองในลักษณะที่พืชมักจะทำในสภาพแวด ล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย) นอกจากนี้ พืชยังมีปฏิกิริยาแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่าดินถูกเก็บรวบรวมบนดวงจันทร์จากที่ไหน ในขณะที่ ตัวอย่างที่เก็บจากส่วนลึกใต้พื้นผิวดวงจันทร์พิสูจน์แล้วว่าเป็นสารตั้งต้นในการเจริญเติบโตที่ดีกว่าดินที่นำมาจากพื้นผิว
สำหรับผู้ที่สงสัยเกี่ยวกับความปลอดภัยของพืชที่ปลูกในดินบนดวงจันทร์ Paul ตอบว่า แม้พืชที่ปลูกในดวงจันทร์เรโกลิธมีแนวโน้มที่จะเหมาะสำหรับการบริโภคของมนุษย์ แต่จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อค้นหาว่าดินบนดวงจันทร์ส่งผลต่อคุณค่าทางโภชนาการของอาหารอย่างไรด้วย ตัวอย่างเช่น
นักวิทยาศาสตร์เคยทดลองปลูกพริกในอวกาศมาก่อน แต่พวกเขาใช้ดินธรรมดาจากโลกจึงกินได้ ตอนนี้ดินบนดวงจันทร์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถปลูกพืชได้ ซึ่ง Paul หวังว่าพืชผลเหล่านี้จะเป็นที่ยอมรับในการบริโภคของมนุษย์เช่นกัน
ด้วยภารกิจหุ่นยนต์ของ NASA ที่จะมาถึงขั้วโลกใต้ของดวงจันทร์ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า พวกเขาจะทำการวิจัยดินบนดวงจันทร์ต่อไป สำหรับตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังเฉลิมฉลองกับก้าวแรกสู่การปลูกพืชบนดวงจันทร์ ในขณะเดียวกันก็กำลังมองหาการสำรวจพื้นผิวดวงจันทร์เพิ่มเติม และสร้างฐานถาวรบนดวงจันทร์ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า