Пока НАСА и партнёры готовятся к долгим пилотируемым полётам, учёные из Университета Флориды изучают проблему, которая может помешать астронавтам выращивать свежую еду в космосе. Речь идёт о болезнях растений.

13 октября на Международную космическую станцию (МКС) отправили исследование MVP-Plant-02. Оно проверит, как растения реагируют на грибковый патоген - то есть на возбудителя болезни - в условиях микрогравитации, когда сила притяжения почти не ощущается. Учёные хотят понять, меняет ли космическая среда защитные свойства растений и не делает ли она инфекции более тяжёлыми.

Руководят проектом исследователи Эндрю Шуэргер, Роберт Ферл и Анна-Лиза Пол. Они объединили опыт в области фитопатологии (науки о болезнях растений) и физиологии растений. В эксперименте участвует небольшая цветущая Arabidopsis thaliana, родственница горчицы, и гриб Golovinomyces cichoracearum, вызывающий мучнистую росу.

Специалисты проверят, развивается ли гриб агрессивнее в невесомости и как меняется активность генов растения по мере развития болезни. Для этого используют платформу MVP, созданную Redwire Space Technologies. Она позволяет ставить опыты при разной силе тяжести. Растения в микрогравитации сравнят с растениями при земном притяжении на станции и с контрольной группой на Земле, в Космическом центре Кеннеди. Так учёные смогут отделить эффект невесомости от других факторов космического выращивания.

Главное новшество - заражение проводят уже на орбите. Раньше патоген наносили на растения до запуска. Для этого Redwire и Университет Флориды разработали устройство Conidia Application Device, которое распыляет споры гриба на листья в закрытой системе. "Поскольку мы выращиваем растения в микрогравитации из семян, все защитные механизмы включаются или подавляются под действием невесомости ещё до того, как споры попадут на ткани", - пояснил Шуэргер. По его словам, это гораздо более точный тест, чем заражение рассады на Земле перед стартом.

В команде участвует выпускница магистратуры Кайли Солтез. Она помогла оценить важность нового подхода и роль устройства. "Команда Plant-02 создала первое устройство для заражения растений патогенами в космическом полёте. Оно позволит астронавтам стерильно распылять споры мучнистой росы на листья Arabidopsis в замкнутой системе", - рассказала Солтез.

В ходе миссии учёные будут получать изображения части модулей с растениями, чтобы следить за их развитием. Но окончательный ответ на вопрос, меняет ли микрогравитация тяжесть болезни и работу генов, даст только детальный анализ материала после возвращения на Землю. Если окажется, что в невесомости инфекция протекает агрессивнее, эти данные помогут разработать профилактические меры для будущих баз на Луне и Марсе. Кроме того, эксперимент покажет, что сложные опыты с растениями и патогенами можно проводить на МКС.

Источник: Phys.org