Lettuce

يعد تناول نظام غذائي صحي أمرًا بالغ الأهمية لرواد الفضاء في البعثات الفضائية الطويلة، لكن الأبحاث الحديثة تشير إلى أن بيئة الجاذبية الصغرى في محطة الفضاء الدولية (ISS) قد تشكل تحديات غير متوقعة، خاصة عندما يتعلق الأمر باستهلاك نبات أو خضار الخس.

وعلى متن محطة الفضاء الدولية، يمكن لرواد الفضاء الاستمتاع بالسلطات الخضراء المزروعة في بيئات خاضعة للرقابة تحاكي درجة الحرارة والماء وظروف الإضاءة، ومع ذلك، فإن محطة الفضاء الدولية تؤوي مسببات الأمراض المختلفة، بما في ذلك البكتيريا والفطريات، والتي يمكن أن تؤدي إلى الأمراض المنقولة بالغذاء، وتشكل مسببات الأمراض مثل الإشريكية القولونية والسالمونيلا خطرًا كبيرًا، وقد يؤدي تفشي المرض المحتمل إلى تعريض نجاح البعثات الفضائية للخطر، مما يعرض استثمارات بمليارات الدولارات.

وأجرى الباحثون في جامعة ديلاوير تجارب لفهم كيفية تأثير الجاذبية الصغرى على الخس، ووقاموا بمحاكاة بيئة انعدام الوزن في محطة الفضاء الدولية لدراسة استجابة النبات للضغوطات، وخاصة البكتيريا، وعلى عكس التوقعات، اكتشفوا أن الخس المزروع في الجاذبية الصغرى كان أكثر عرضة للاستعمار من قبل مسببات مرض السالمونيلا.

وتستخدم النباتات جذورها لاستشعار الجاذبية وتظهر الانتحاء الأرضي، وهي حركة نمو نحو الجاذبية، وفي الجاذبية الصغرى، لاحظ الفريق أن المسام الصغيرة (الثغور) في سيقان وأوراق الخس تظل مفتوحة عند تعرضها للبكتيريا، وعادة، تغلق هذه المسام كآلية دفاعية، لكن بيئة الجاذبية الصغرى تعطل هذه الاستجابة، ولاحظ الباحثون أنه حتى سرعة دوران جهاز المحاكاة، والتي تعادل سرعة الدجاجة المشوية، أثرت على قدرة النباتات على الاستجابة للضغوطات.

واختبر الفريق أيضًا "بكتيريا مساعدة" تسمى B. subtilis UD1022، والتي تُعرف بأنها تساعد النباتات في النمو والدفاع ضد المستعمرات البكتيرية، والمثير للدهشة أن هذه البكتيريا فشلت في حماية النباتات من السالمونيلا في الجاذبية الصغرى، وإن عدم القدرة على إثارة استجابة بيولوجية من شأنها أن تدفع النباتات إلى إغلاق مسامها قد يكون السبب وراء هذا الفشل.

وللتخفيف من مخاطر التلوث في بيئات الجاذبية الصغرى، يقترح الباحثون حلولاً مختلفة، ويمكن استخدام البذور المعقمة لتقليل وجود الميكروبات على النباتات، لكن بيئة الفضاء نفسها قد تفرض تحديات جديدة، ويتضمن نهج آخر تعديل وراثة النباتات لمنعها من فتح مسامها على نطاق أوسع في الفضاء، وبالتالي تقليل قابليتها لمسببات الأمراض.

ويقوم العلماء في جامعة ديلاوير، بقيادة عالم الأحياء النباتية هارش بايس، باستكشاف أنواع مختلفة من الخس ذات الوراثة المتنوعة، وهدفهم هو تقييم كيفية استجابة هذه الأصناف للجاذبية الصغرى، بهدف نهائي هو تعزيز مرونة النباتات وتقليل مخاطر التلوث في البعثات الفضائية المستقبلية.