Crédito de imagem: NASA
Confuso? Então você é como plantas em uma estufa em Marte.
Ainda não existem estufas lá, é claro. Mas os exploradores de longo prazo, em Marte ou na lua, precisarão cultivar plantas: para alimentar, reciclar, reabastecer o ar. E as plantas não vão entender esse ambiente fora da terra. Não é para isso que eles evoluíram e não é o que eles estão esperando.
Mas, de certa forma, eles provavelmente vão gostar mais! Algumas partes, pelo menos.
“Quando você começa a ideia de cultivar plantas na Lua ou em Marte”, explica o biólogo molecular Rob Ferl, diretor de Pesquisa e Educação em Biotecnologia da Agricultura Espacial da Universidade da Flórida, “então você deve considerar a ideia de cultivar plantas na pressão atmosférica o mais reduzida possível. ”
Existem duas razões. Primeiro, ajudará a reduzir o peso dos suprimentos que precisam ser retirados da terra. Até o ar tem massa.
Segundo, as estufas marcianas e lunares devem se sustentar em locais onde as pressões atmosféricas são, na melhor das hipóteses, menos de 1% da normal da Terra. Essas estufas serão mais fáceis de construir e operar se a pressão interna também for muito baixa - talvez apenas 1/16 da Terra normal.
O problema é que, em baixas pressões extremas, as plantas precisam trabalhar duro para sobreviver. "Lembre-se, as plantas não têm pré-adaptação evolutiva à hipobaria", diz Ferl. Não há razão para eles aprenderem a interpretar os sinais bioquímicos induzidos pela baixa pressão. E, de fato, eles não. Eles os interpretam mal.
A baixa pressão faz as plantas agirem como se estivessem secando.
Em experimentos recentes, apoiados pelo Escritório de Pesquisas Biológicas e Físicas da NASA, o grupo de Ferl expôs as plantas jovens a pressões de um décimo da Terra normal por cerca de vinte e quatro horas. Em um ambiente de baixa pressão, a água é retirada rapidamente pelas folhas e, portanto, é necessária água extra para reabastecê-la.
Mas, diz Ferl, as plantas receberam toda a água de que precisavam. Até a umidade relativa foi mantida em quase 100%. No entanto, os genes das plantas que sentiram a seca ainda estavam sendo ativados. Aparentemente, diz Ferl, as usinas interpretaram o movimento acelerado da água como estresse causado pela seca, mesmo que não houvesse seca.
Isso é ruim. As plantas estão desperdiçando seus recursos se gastarem tentando lidar com um problema que nem existe. Por exemplo, eles podem fechar seus estômatos - os minúsculos buracos em suas folhas dos quais a água escapa. Ou eles podem deixar cair completamente suas folhas. Mas essas respostas não são necessariamente apropriadas.
Felizmente, uma vez que as respostas das plantas são entendidas, os pesquisadores podem ajustá-las. "Podemos fazer alterações bioquímicas que alteram o nível de hormônios", diz Ferl. "Podemos aumentá-los ou diminuí-los para afetar a resposta das plantas ao meio ambiente".
E, curiosamente, os estudos encontraram benefícios para um ambiente de baixa pressão. O mecanismo é essencialmente o mesmo que causa os problemas, explica Ferl. Em baixa pressão, não apenas a água, mas também os hormônios vegetais são liberados da planta mais rapidamente. Assim, um hormônio, por exemplo, que faz com que as plantas morram na velhice pode se mover pelo organismo antes que ele entre em vigor.
Os astronautas não são os únicos que se beneficiarão com esta pesquisa. Ao controlar a pressão do ar, digamos, em uma estufa da Terra ou em uma lixeira, pode ser possível influenciar certos comportamentos da planta. Por exemplo, se você armazenar frutas a baixa pressão, elas duram muito mais tempo. Isso ocorre devido à rápida eliminação do hormônio etileno, que faz com que as frutas amadureçam e depois apodreçam. Os produtos agrícolas transportados de uma costa para a outra em recipientes de baixa pressão podem chegar aos supermercados tão frescos como se tivessem sido colhidos naquele dia.
Muito trabalho ainda precisa ser feito. A equipe de Ferl observou como as plantas reagem a um curto período de baixa pressão. Ainda é preciso determinar como as plantas reagem ao passar mais tempo - como a vida inteira - em condições hipobáricas. Ferl também espera examinar as plantas com uma variedade maior de pressões. Existem conjuntos inteiros de genes que são ativados sob diferentes pressões, diz ele, e isso sugere uma resposta surpreendentemente complexa a ambientes de baixa pressão.
Para saber mais sobre essa resposta genética, o grupo de Ferl são plantas de bioengenharia cujos genes brilham em verde quando ativados. Além disso, eles estão usando a tecnologia de microchip de DNA para examinar até vinte mil genes de cada vez em plantas expostas a baixas pressões.
As plantas terão um papel extraordinariamente importante ao permitir que os humanos explorem destinos como Marte e a Lua. Eles fornecerão comida, oxigênio e até bom ânimo para os astronautas longe de casa. Para fazer o melhor uso das plantas fora da Terra, "precisamos entender os limites para cultivá-las em baixa pressão", diz Ferl. "E então temos que entender por que esses limites existem."
O grupo de Ferl está progredindo. "A parte interessante disso é que estamos começando a entender o que será necessário para realmente usar as plantas em nossos sistemas de suporte à vida". Quando chega a hora de visitar Marte, as plantas na estufa podem não estar tão confusas, afinal.
Fonte original: NASA Science News
