Tarım ve Gıda

Uzayda, Tohumları Canlı Tutmanın Yolu: Genetik Yedekleme

İki astrobiyolog; tohumların ve besin maddelerinin, uzayda kozmik radyasyonundan ve UV ışınlarından nasıl korunacağını buldu.

ISS’de astronotlara beslenmeleri için gönderilen yiyeceklerin, bazı lojistik kriterleri karşılaması gerekiyor. Örneğin; yer çok kısıtlı olduğundan besinlerin kompakt olmaları gerekir. Bununla birlikte yiyecek transferi son derece maliyetlidir. Transfer görevi genellikle aylarca (hatta yıllarca) sürdüğü için; uzun raf ömrüne sahip olmaları da gerekir.

Bunun için de ilerde astronotların; transfer yiyecek değil; yanlarında sürekli bulunan hatta üretilebilen yiyeceklere ihtiyaçları olacak.

İnsanlık bir gün Ay’da veya Mars’da kolonileşmeyi başarırsa; yiyeceklerini uzayda yetiştirmeleri gerekecek.

Gelecekte uzay çiftçilerinin sahip olacağı ilk zorluk ise; radyasyona dayanıklı bitki tohumlarını üretebilmek olacaktır.

Uzay programının başlangıcından bu yana, bilim insanları, radyasyonun canlı organizmalar üzerindeki etkileri hakkında bilgi toplamaya başladı.

1946’da, o zamanlar yeni başlayan proto-NASA mühendisleri, kozmik radyasyonun canlı organizmalar üzerindeki etkilerini incelemek için bir V-2 Roketi‘nde uzaya mısır tohumları ve meyve sinekleri gönderdiler. Bu ilk yük kaybedilmiş olsa da, sonraki yıllarda her türlü tohumun yörüngede gönderildiği birçok deney devam etti.

 

By Zayan Guedim

“SEEDS in Space”

(Uzayda öğrenciler için gerçekleşen deney.)

 

“Uzaydaki Tohumlar” Deneyi; NASA ile Park Seed adlı şirketin işbirliğiyle oluşturulmuştur.

1983’de Park Seed, Challanger mekiğinde 40 çeşit tohum gönderdi.
Ertesi yıl, NASA’nın LDEF Projesi’nin (tohumların uzun süre uzayda kaldığı deney) bir parçası olarak şirket, 5 yıl yörüngede kalan 25 milyon domates tohumunu göndermişti.

2006’da ISS’ye yaklaşık 1 milyon Fesleğen tohumu gönderildi.

Dünya’ya döndükten sonra tohumlar üzerinde yapılan muayenede (SEEDS in Space deneyi sayesinde) hiçbir zararlı ize rastlanmadı.

EXPOSE-E, NASA’nın astrobiyoloji deneylerine ayrılmış uzay modülüdür. 2007 ve 2009 yılları arasında, EXPOSE-E’nin misyonunun bir parçası olarak, iki bitkiden (Tütün ve Arabidopsis Thaliana) gelen yaklaşık 2000 tohum, ISS dışındaki uzay boşluğunda 558 ila 682 gün tutuldu.
Bu tohumlara aşırı sıcaklıklara ek olarak yüksek doz agresif radyasyon (UV, 1030 MJ / m²’ye kadar ve gama ışınları 296 mGy’ye kadar) verildi.

Dünya’ya geri döndükten sonra, korunan tohumların % 60’ı çimlenmeyi başardı. Bununla birlikte, tamamen uzaydaki radyasyona maruz kalan tohumların yalnızca % 3’ü çimlenebildi.

Bu deney;  iki astrobiyolog David Tepfer ve Sydney Leach tarafından gerçekleştirildi. Şimdi neredeyse on yıl sonra iki araştırmacı, bu tohumların uzay boşluğuna uzun süre maruz kaldıktan sonra nasıl çimlenebileceğinin çalışmalarını yapıyor.

Genetik Yedekleme ve Flavonoidler

Uzaydaki tohumların bu şartlarda hayatta kalmaları; farklı kromozom setleri arasındaki genlerin Genetik Fazlalık‘ı ile açıklanabilir.  Örneğin; insan kromozom çiftleriyle Tütün karşılaştırıldığında, her kromozomun 4 kopyası olduğu görülür. Bir kopya zarar görürse, diğer bir kopya da zarar görür.

Tepfer ve Leach, tohumlarda bulunan flavonoidlerin (bitki hücrelerindeki doğal bileşikler) DNA‘yı UV ışığından korumaları ile  bir fark yarattığına inanıyorlar.
Araştırmalarını sürdürmek için ekip; laboratuvarda tütün tohumlarını ve Arabidopsis’i UV ışınlarına maruz bırakılan koşullarda oluşturdu.

Metrekare başına 87 megajoule (MJ / m²) UV radyasyonuna maruz bırakıldıktan sonra, Tütün ve Arabidopsis tohumlarının çoğu, 2420 MJ / m²‘lik büyük bir dozda bile hayatta kalan Morning Glory (Gündüz Sefası çiçeği) tohumlarının aksine, çimlenemedi.
Araştırmacılar, deneylerin garantisini Astrobiology  ‘de yayınlanan bir makalede açıkladı: “Çıplak bir bitki tohumunun Mars’tan Dünya’ya doğrudan geçiş sırasında UV ışınlarından kurtulabileceğini teyit ediyoruz. Daha koruyucu bir tohum tabakası (örneğin, Morning Glory) olan tohumların uzay yolculuğunda daha uzun süre hayatta kalmalarını öngörüyoruz”
 

 

NASA’nın Uzayda Yetiştirdiği Bitki:

Uzayda Zinnia Çiçeği

 

Kaynak:
edgylabs
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (2 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close