אפונה הגדלה על סיפונה של תחנת החלל הבינלאומית. קרדיט תמונה: הצוות של ISS Expedition 6, NASA. לחץ להגדלה
חרדה יכולה להיות דבר טוב. זה מתריע על כך שמשהו לא בסדר, שהסכנה עשויה להיות קרובה. זה עוזר ליזום אותות שמוכנים לפעול. אך בעוד שמעט מדי פעם חרדה יכולה להציל את חייך, חרדה מתמדת גורמת נזק רב. ההורמונים שמשווים את גופכם לכוננות גבוהה פוגעים גם במוחכם, במערכת החיסונית שלכם ועוד אם הם מציפים את גופכם כל הזמן.
צמחים לא מודאגים באותה צורה שבני אדם עושים. אבל הם כן סובלים ממתח, והם מתמודדים עם זה באותה צורה. הם מייצרים איתות כימי - סופרוקסיד (O2-) - שמעמיד את שאר הצמח בכוננות גבוהה. אולם סופר-אוקסיד רעיל; יותר מדי ממנו יפגע בצמח.
זו יכולה להיות בעיה עבור צמחים במאדים.
על פי החזון לחקירת חלל, בני האדם יבקרו ויבקרו במאדים בעשורים הבאים. באופן בלתי נמנע, הם ירצו לקחת איתם צמחים. צמחים מספקים אוכל, חמצן, חברות וכתם ירוק הרחק מהבית.
במאדים, צמחים יצטרכו לסבול תנאים הגורמים להם בדרך כלל ללחץ רב - קור קשה, בצורת, לחץ אוויר נמוך, קרקעות שלא התפתחו עבורם. אך פיזיולוג הצמחים ונדי בוס והמיקרוביולוג איימי גרונדן מאוניברסיטת צפון קרוליינה, מאמינים שהם יכולים לפתח צמחים שיכולים לחיות בתנאים אלה. עבודותיהם נתמכות על ידי מכון נאס"א למושגים מתקדמים.
ניהול מתח הוא המפתח: באופן מוזר, ישנם כבר יצורי כדור הארץ המשגשגים בתנאים דמויי מאדים. אבל הם לא צמחים. הם חלק מצורות החיים הקדומות ביותר של כדור הארץ - חיידקים קדומים שחיים בקרקעית האוקיאנוס, או עמוק בתוך הקרח הארקטי. בוס וגרדן מקווים לייצר צמחים ידידותיים למאדים על ידי שאילת גנים מהמיקרובים האוהבים הקיצוניים הללו. והגנים הראשונים שהם לוקחים הם אלה שיחזקו את יכולתם של הצמחים להתמודד עם לחץ.
לצמחים רגילים יש כבר דרך לסלק רעלים מהסופרוקסיד, אך החוקרים מאמינים כי חיידק המכונה Pyrococcus furiosus משתמש בכזה שעשוי לעבוד טוב יותר. פ. פיוריוסוס חי במאוור מחומם-על קרקעית האוקיאנוס, אך מעת לעת הוא נזרק למי ים קרים. כך שבניגוד למסלולי הגמילה בצמחים, אלה שב P. furiosus מתפקדים על טווח צלזיוס מדהים של 100 מעלות בטמפרטורה. זה נדנדה שיכולה להתאים למה שהצמחים חווים בחממה במאדים.
החוקרים כבר הציגו גן P. furiosus בצמח קטן וצומח במהירות המכונה ערבידופסיס. "יש לנו השתילים הקטנים הראשונים שלנו", אומר בוס. "נגדל אותם ונאסוף זרעים לייצור דור שני ואחריו דור שלישי." בעוד כשנה וחצי עד שנתיים, הם מקווים שיהיו להם צמחים שיש לכל אחד מהם שני עותקים של הגנים החדשים. בשלב זה הם יוכלו לבדוק את הביצועים של הגנים: האם הם מייצרים אנזימים תפקודיים, האם הם אכן עוזרים לצמח לשרוד, ובין אם הם פוגעים בו בדרך כלשהי.
בסופו של דבר, הם מקווים לקטוף גנים ממיקרובים קיצוניים אחרים - גנים שיאפשרו לצמחים לעמוד בבצורת, קור, לחץ אוויר נמוך וכדומה.
המטרה היא כמובן לא לפתח צמחים שיכולים רק לשרוד את מצבי מאדים. כדי להיות מועילים באמת, הצמחים יצטרכו לשגשג: לייצר יבולים, למחזר פסולת וכן הלאה. "מה שאתה רוצה בחממה במאדים," אומר בוס, "זה משהו שיצמח ויהיה חזק בסביבה שולית."
בתנאים מלחיצים, מציין גרדן, צמחים בדרך כלל נסגרים חלקית. הם מפסיקים לגדול ולהתרבות ובמקום זאת ממקדים את מאמציהם להישאר בחיים - ותו לא. על ידי הכנסת גנים מיקרוביאלים לצמחים, בוס וגרונדן מקווים לשנות זאת.
"על ידי שימוש בגנים ממקורות אחרים", מסביר גרונדן, "אתה מרמה את הצמח, מכיוון שהוא לא יכול לווסת את הגנים האלה באופן שהוא היה מווסת את עצמו. אנו מקווים [לקצר] את יכולתו של הצמח לסגור את חילוף החומרים שלו בתגובה ללחץ. "
אם בוס וגרדן יצליחו, עבודתם עשויה לעשות הבדל עצום לבני האדם החיים בסביבות שוליות כאן על פני כדור הארץ. במדינות רבות בעולם השלישי, אומר בוס, "הארכת היבול שבוע-שבועיים כאשר הבצורת מגיעה עשויה לתת לך את הבציר הסופי שאתה צריך כדי להחזיק את החורף. אם היינו יכולים להגביר את עמידות הבצורת, או את הסובלנות לקור, ולהאריך את עונת הגידול, זה יכול לעשות שינוי גדול בחייהם של הרבה אנשים. "
הפרויקט שלהם הוא פרויקט ארוך טווח, מדגישים המדענים. "ייקח שנה וחצי עד שבאמת יש לנו [הגן הראשון] בצמח שנוכל לבדוק", מציין גרדן. יימשך עוד זמן עד שיהיה צמח עגבניות קר ואוהב בצורת על מאדים - או אפילו בצפון דקוטה. אבל גרופן ובוס נותרו משוכנעים שהם יצליחו.
"יש שם אוצר של קיצוניות", אומר גרונדן. "אז אם אחד לא עובד, אתה יכול פשוט להמשיך לאורגניזם הבא שמייצר גרסה שונה במקצת ממה שאתה רוצה."
"צודקת איימי", מסכים בוס. "זה אוצר. וזה פשוט כל כך מרגש. "
המקור המקורי: מהדורת החדשות של נאס"א
