Какие растения имеют наилучшие шансы на выживание в космосе? Это вопрос, которым занимаются ученые Анна-Лиза Пол и Роберт Ферл в исследовании Epigenetic Adaptation to the Spaceflight Environment—Accumulated Genomic Change Induced by Generations in Space ("Эпигенетическая адаптация к среде космического полета — накопленные геномные изменения, вызванные поколениями в космосе")  или Plant Habitat-03. 

От одного поколения к другому?

Уникальная среда на борту космической станции будет использована для изучения интригующего явления: при воздействии экологического стресса, такого как космический полет, растения претерпевают удивительные эпигенетические перемены. Это означает, что вместо изменения существующей информации в ДНК добавляется дополнительная информация, влияющая на экспрессию генов.

До сих пор неизвестно, сохраняются ли эти новые характеристики от одного поколения растений к другому, подобно адаптивным изменениям, которые происходят при стрессах растений на Земле.

С помощью Plant Habitat-03 семена земных растений будут выращиваться на борту космической станции, а затем на орбите будет собран урожай, который вернется на Землю. Затем полученные семена вновь отправятся в космос вместе с такими же семенами, которые ранее там не были. Так ученые смогут увидеть, что случится с этими изменениями в результате космического полета в последующем поколении растений.

Этот процесс даст исследователям представление о том, как растения адаптируются в космосе от одного поколения к другому.

Преимущества адаптивных растений

Эволюция растений на Земле может занять тысячи лет, но исследования на борту станции направлены на то, чтобы увидеть, могут ли растения быстро адаптироваться посредством эпигенетических изменений от одного поколения к другому в условиях микрогравитации.

Понимая влияние экстремальных условий на растения, ученые смогут определить, будут ли адаптивные преимущества передаваться последующим поколениям.

"Plant Habitat-03 даст лучшее понимание того, как эпигеном способствует адаптации организма к стрессу окружающей среды как в нынешнем, так и в последующих поколениях, — говорит Шармила Бхаттачарья, научный сотрудник программы космической биологии в Отделе биологических и физических наук НАСА. — Важно понимать, как астронавты потенциально могут выращивать поколения сельскохозяйственных культур на орбите, а также на Луне или Марсе для обеспечения продовольствием будущих космических миссий. Результаты также могут помочь в разработке стратегий адаптации сельскохозяйственных культур к росту в экстремальных условиях на Земле".

Это исследование, среди многих других исследовательских инициатив, позволит ученым лучше понять, как биологические явления меняются под воздействием экстремальных условий космоса. Эта информация имеет решающее значение, поскольку НАСА готовится к будущим исследованиям человека, включая миссии Artemis, которые отправят астронавтов на Луну для подготовки к будущим экспедициям на Марс.