عبور از جاذبه زمین چه بلایی سر موجودات می‌آورد؟

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، چه اتفاقی برای ژن‌های موجودات هنگام عبور از زمین، از طریق جو زمین و فضا می‌افتد؟ آیا هویت آن‌ها تغییر می‌کند؟ آیا این تغییرات ظریف است یا چشمگیر؟ آیا تغییرات به سرعت اتفاق می‌افتند یا به تدریج؟

پاسخ به چنین سؤالات بنیادی تحقیق برای درک ما از تأثیر سفر‌های فضایی بر روی انسان و موجودات دیگر را ضروری می‌کند به همین دلیل هم دو محقق از دانشگاه فلوریدا در گاینزویل از دهه ۱۹۹۰ با استفاده از گیاهان، تحقیق بر روی این موضوع را آغاز کردند.

بنا بر اعلام ناسا، به زودی،محققان اصلی این پروژه یعنی رابرت فرل و آنا لیزا پاول تحقیق بر روی «گیاهان فضایی» خود را آغاز خواهند کرد؛ آزمایش پرواز، تسهیل شده توسط برنامه پرواز ناسا، فرصت‌های جدیدی را ایجاد می‌کند تا این دو محقق و تیمشان آخرین آزمایش‌ها را انجام داده و سؤالات سنگ بنای دو دهه تحقیقات بیولوژیکی را بررسی کنند.

پولس در این خصوص گفت: «حدود نیمی از ژن‌های بدن ما پروتئین‌های دقیقی را در گیاهان رمزگذاری می‌کنند و این بسیار هیجان انگیز است، زیرا قرار است ببینیم گیاهان در صورت عدم وجود جاذبه چه رفتاری می‌کنند و در نتیجه می‌توانیم بسیاری از آن فرایند‌های اساسی بیولوژیکی را به انسان ترجمه کنیم.»

 

وی ادامه می‌دهد: «در این آزمایش‌ها معلوم می‌شود که گیاهان نسبت به زمین بسیار متفاوت از فضا رفتار می‌کنند. به طور خاص، رشد گیاه کاملاً منحصر به فرد است، زیرا شاخه‌های ریشه در الگو‌های خراش یا تصادفی به جای اینکه از شاخه‌هایی که معمولاً روی زمین انجام می‌دهند، پایین می‌روند، شاخه‌ای دارند.»

فرل و پاول شروع به مطالعه چگونگی پاسخ گیاهان به ریزسنجی در سطح مولکولی با آزمایشات شاتل فضایی در اواخر دهه ۹۰ کردند، یافته‌هایی که بعداً از آن‌ها برای مشاهدات طولانی مدت با 9 آزمایش در ایستگاه فضایی بین المللی استفاده کردند.

آنها رد گزارش خود آورده‌اند که «آنچه از آن آزمایشات اولیه آموختیم، مفاهیم خاصی در مورد چگونگی سازگاری گیاهان با فضا بود؛ سپس آن را با نحوه رفتار آن‌ها بر روی زمین مقایسه کردیم.»

 

وی گفت: «این اثر تاریخی است، اما به ما نمی‌گوید چه اتفاقی می‌افتد. اساساً هیچ کجای تاریخ زیست شناسی فضا، دانشمندان این فرصت را نداشته‌اند که انتقال از ۱ گرم به ۰ گرم و برگشت را به طور کامل بررسی کنند.»

 

پولس تاکید می‌کند: «این پرواز‌ها اولین نکات را به ما دادند که سازگاری گیاهان با سرعت بسیار زیادی اتفاق می‌افتد. ما می‌توانیم با استفاده از تصویربرداری فلورسنت، به بررسی‌های مختلفی در مورد انتقال بپردازیم تا انواع مختلف سیگنالینگ مولکول را مورد مطالعه قرار دهیم و ببینیم که چه ژن‌هایی خاموش شده‌اند، چه ژن‌هایی روشن شده‌اند و چه زمانی این اتفاق می‌افتد.»

اکنون فرل و پاول سخت افزار تصویربرداری فلورسنت خود را با وسایل نقلیه زیر زمینی، جایی که به مطالعه مرحله انتقال - مرز جدید کارشان - ادامه می‌دهند، تطبیق داده‌اند. موضوع مورد توجه سیگنالینگ کلسیم است که در پاسخ به محرک‌های خارجی مانند وزش باد در برگ‌ها، گاز گرفتن گرسنه از یک کاترپیلار یا چیز‌های شگرف‌تر از جمله تغییر در تغییر کلید یا خاموش کردن ژن‌های خاص شناخته شده است. 

 

فرل در این باره توضیح داد: «اولین آزمایش پرواز در فضا نشان داد که قرار گرفتن در فضا برخی از جنبه‌های سیگنالینگ کلسیم را تغییر می‌دهد. سیگنالینگ کلسیم به ویژه بین گیاهان و حیوانات بسیار مشابه است، بنابراین می‌خواهیم این نقش را در پاسخ به انتقال گرانش بهتر درک کنیم. »

پولس خاطرنشان کرد: «اطلاعات اولیه ساببوربیتال ما در مورد چگونگی پاسخ ژن‌ها به ما می‌گوید که سیگنالینگ کلسیم در طی انتقال گرانش به روش‌هایی عمل می‌کند که پیش بینی نمی‌کردیم و البته، این بسیار هیجان انگیز است، زیرا این بدان معناست که چیز‌های زیادی برای آموختن وجود دارد. »

پولس گفت: «درک فرآیند‌های بیولوژیکی گیاهان در فضا می‌تواند به ما بینش دهد و روند آن را در انسان ایجاد کند، اما گیاهان به خودی خود مهم هستند.»

فرل افزود: در حالی که آن‌ها و سایر دانشمندان در آزمایش‌های ایستگاه‌های فضایی، برداشت‌های گیاهان موفق را در ریزگردانی پایدار رشد داده‌اند، کار در حال انجام آن‌ها کمک به درک تغییرات اساسی متابولیکی است که به آن گیاهان اجازه می‌دهد تا با فضا سازگار شوند.

پولس نیز تاکید کرد: «دانستن آنچه برای کمک به گیاهان در شکوفایی فضا - به عنوان یک منبع غذایی و اکسیژن و سایر نیازها لازم است، برای هر ابتکار اکتشاف در جایی که هدف یک زیستگاه طولانی مدت است، ضروری است.»