خودکفایی فضانوردان با برنج چینی‌ها

آیا برنج می‌تواند در فضا برای نسل‌های متمادی رشد کند؟ هدف از جدیدترین آزمایش چین، یافتن پاسخی برای این پرسش است.

فضانوردان چینی مستقر در ایستگاه فضایی «تیانگونگ» (Tiangong)، مرحله‌ای را که «برداشت پاییزی» در آزمایش کشت برنج فضایی نامیده‌اند، به پایان رساندند. طبق گزارش‌ها، فضانوردان موفق شدند دسته‌ای جدید از برنج را در ایستگاه فضایی بذرکاری، برداشت و ذخیره‌سازی کنند.

این دستاورد نقطه عطفی مهم در راستای تحقق هدف این پروژه، یعنی تکثیر برنج طی نسل‌های متوالی و کاملاً در محیط فضا به شمار می‌رود. در نسل اول، از بذر‌هایی استفاده شد که از زمین به فضا منتقل و در مدار کاشته شده بودند.

این گیاهان در شرایط ریزگرانش (جاذبه بسیار ناچیز) جوانه زدند، به بلوغ رسیدند، گل دادند و تولید بذر کردند. بذر‌های به‌دست‌آمده از این گیاهان، اکنون برای پرورش نسل دوم، کاملاً در محیط مدار زمین مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این مرحله بسیار حیاتی است، زیرا گیاهان جدید از بذر‌هایی رشد می‌کنند که خود در شرایط ریزگرانش تولید شده‌اند، نه در زمین. برنج در فضا به گفته آکادمی علوم چین، این آزمایش که پیش‌تر در سال ۲۰۲۶ آغاز شده، با هدف تکمیل دو چرخه کامل «بذر تا بذر» طراحی شده است.

البته این نخستین باری نیست که برنج در ایستگاه فضایی پرورش می‌یابد. در واقع این دستاورد پیش‌تر در سال ۲۰۲۲ نیز محقق شده بود.

بذر‌های تولیدشده توسط آن گیاهان به زمین بازگردانده شدند و پژوهشگران موفق شدند سه نسل دیگر از آنها را پرورش دهند، اما نکته جالب‌توجه در اینجا این است که فضانوردان در حال بررسی «پایداری ژنتیکی» گیاهان برنج در شرایط ریزگرانش هستند. از آنجا که موجودات زنده روی زمین تحت تأثیر گرانش زمین تکامل یافته‌اند، حذف این عامل دست‌کم از نظر تئوری می‌تواند بر نحوه رشد، تکثیر، توسعه و بلوغ گیاهان تأثیر بگذارد.

تمرکز اصلی آنها نه تنها بر تغییرات ژنتیکی، بلکه بر مسائلی همچون «اپی‌ژنتیک» یا نحوه بیان ژن‌ها است. آنها همچنین قصد دارند بررسی کنند که برنج چگونه طی نسل‌های متوالی در فضا با محیط سازگار می‌شود.

در نهایت، هدف این است که مشخص شود آیا مواد غذایی مانند برنج می‌توانند در طول نسل‌های پیاپیِ کشت در فضا، به رشد و تکامل خود ادامه دهند یا خیر. جالب اینجا است که پژوهشگران در حال مقایسه بذر‌های معمولیِ پرورش‌یافته در زمین با نسل‌های بعدیِ برنجی هستند که پیش‌تر در سال ۲۰۲۲ در فضا کشت شده بود.

این کار به آنها کمک می‌کند تا دریابند آیا قرار گرفتن در معرض شرایط «ریزگرانش» (microgravity) در گذشته، اثرات ماندگاری بر جای می‌گذارد که بر نحوه رشد نسل‌های بعدی تأثیر بگذارد یا خیر. علاوه بر این، این تیم در حال بررسی دو روش برای پرورش محصولات کشاورزی در فضا است تا مشخص شود کدام‌یک (اگر اصلاً روشی کارآمد باشد) در شرایط ریزگرانش ارزشمندتر است.

روش نخست، همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، «تولید مثل جنسی» است. بخشی از پازل، نه راه حل نهایی روش دوم، فرآیندی است که «رشد مجدد غیرجنسی» یا به اصطلاح «راتونینگ» (ratooning) نامیده می‌شود.

در این روش، هنگام برداشت محصول برنج، سیستم ریشه‌ای گیاه مادر دست‌نخورده باقی می‌ماند. این کار به گیاه اجازه می‌دهد تا ساقه‌های جدیدی برویاند و در نهایت، محصول برنج بیشتری تولید کند.

این روش می‌تواند بسیار ارزشمند باشد، زیرا نیاز به کاشت مجدد محصولات را از بین می‌برد. اگر همان گیاهان بتوانند به جای یک بار، چندین بار محصول دهند، در درازمدت بهره‌وری بسیار بالاتری خواهند داشت.

هنوز مشخص نیست که کدام روش (یا ترکیبی از هر دو) بهترین گزینه است؛ اما هدف نهایی، یافتن راهی برای تولید غذا در فضا به منظور کاهش نیاز به ارسال تدارکات از زمین است. نکته بسیار مهم این است که انجام چنین آزمایش‌هایی لزوماً به این معنا نیست که می‌توانیم این فناوری را به مکان‌هایی مانند مریخ یا ماه نیز منتقل کنیم، چرا که تفاوت فاحشی میان شرایط حاکم بر یک ایستگاه فضایی و شرایط موجود در سایر اجرام آسمانی وجود دارد.

این موضوع بخش مهمی از این پازل است، اما احتمالاً به تنهایی راه حل نهایی نخواهد بود. منبع: ایسنا