Lo spazio potrebbe non essere l'ultima frontiera per Anna-Lisa Paul e Robert Ferl, che vogliono farci crescere le piante.
Finora, gli esperimenti dei due scienziati hanno dimostrato un tale successo che, all'inizio di questo mese, la NASA ha riconosciuto alla loro ricerca uno dei tre premi nella categoria dei risultati più convincenti. Paul e Ferl hanno condotto ricerche nel settore per 20 anni.
"È stato davvero bello ricevere il riconoscimento da parte della NASA" ha detto Paul. "Il premio riconosce il nostro approccio di ricerca con l'utilizzo di piante transgeniche come sensori biologici dell'ambiente di volo spaziale. Questa ricerca è un altro passo in avanti nel comprendere come le piante rispondono in questo nuovo ambiente. In primo luogo, tanto più potremo comprendere come le piante rispondono ad ambienti nuovi ed estremi, più saremo preparati a capire come le piante rispondono ai cambiamenti ambientali che stiamo vivendo sulla Terra. In secondo luogo, offrono alla comunità scientifica nuovi indizi su come le piante percepiscono e rispondono agli stimoli esterni ad un livello fondamentale, molecolare. E per ultimo, ciò che impariamo aiuta i nostri sforzi collettivi per prendere la nostra biologia fuori del pianeta. Quando usciamo dell'orbita terrestre , porteremo le piante con noi", ha aggiunto Ferl, che è il direttore del Centro Interdisciplinare UF for Biotechnology Research.
Durante gli esperimenti, gli scienziati della NASA hanno inviato delle piante sulla Stazione Spaziale Internazionale per testare come le piante percepiscono i cambiamenti nel loro ambiente, e poi come rispondono a questi cambiamenti.
"Una delle prime cose che abbiamo scoperto è stato che alcuni tipi di strategie di crescita che le piante utilizzano sulla Terra si pensava che necessitassero della gravità per avvenire, invece le piante usano le stesse anche sulla Stazione Spaziale", ha detto Paul.
Questo risultato ha portato a nuove ipotesi: in assenza di gravità, la luce gioca un ruolo maggiore nel guidare le radici delle piante, ma i ricercatori potrebbero ottenere un indizio di ciò che sta alla base quelle strategie, osservando i geni delle piante coltivati in assenza di gravità.
L'esperimento ha dato loro delle risposte. Essi hanno scoperto che non solo le piante crescono nello spazio, rettificando il metabolismo di base, ma hanno visto una grande differenza nel modo in cui varie parti delle piante rispondono al volo spaziale.
"Questo ci ha dato un indizio su come le radici utilizzino la luce per orientare la crescita quando la gravità non è disponibile, come direzione 'lontano' dalle foglie", ha detto Paul.
"Abbiamo riscontrato poi che ogni parte della pianta ha una propria strategia per la regolazione metabolica in un ambiente senza gravità", ha detto Ferl.
I due scienziati hanno lanciato un altro esperimento nel mese di gennaio. "Uno degli strumenti più versatili che usiamo in quasi tutti i nostri esperimenti di volo sono le piante di Arabidopsis, progettate con proteine fluorescenti ed incandescente che possono mostrare il modo in cui stanno rispondendo al loro ambiente", ha detto. "Siamo in grado di seguire come la pianta utilizza queste proteine fluorescenti in adeguamento al nuovo ambiente, utilizzando telecamere e microscopi."
In quello più recente, hanno usato il modulo microscopio ottico sulla stazione spaziale per vedere come questi giornalisti fluorescenti cambiano in tempo reale in condizioni di microgravità.
"Non abbiamo completamente analizzato il nostro ultimo esperimento, ma stiamo imparando cose nuove sulle cellule specializzate della radice che rilevano la gravità sulla Terra", ha detto Paul.
Grazie a questi ed altri studi simili, potremo tra non molto tempo coltivare proficuamente nello spazio e dar vita ad una nuova era dell'esplorazione umana.
A cura di Di Paola Vito
Fonte http://http://www.sciencedaily.com/releases/2015/07/150716092015.htm
Finora, gli esperimenti dei due scienziati hanno dimostrato un tale successo che, all'inizio di questo mese, la NASA ha riconosciuto alla loro ricerca uno dei tre premi nella categoria dei risultati più convincenti. Paul e Ferl hanno condotto ricerche nel settore per 20 anni.
"È stato davvero bello ricevere il riconoscimento da parte della NASA" ha detto Paul. "Il premio riconosce il nostro approccio di ricerca con l'utilizzo di piante transgeniche come sensori biologici dell'ambiente di volo spaziale. Questa ricerca è un altro passo in avanti nel comprendere come le piante rispondono in questo nuovo ambiente. In primo luogo, tanto più potremo comprendere come le piante rispondono ad ambienti nuovi ed estremi, più saremo preparati a capire come le piante rispondono ai cambiamenti ambientali che stiamo vivendo sulla Terra. In secondo luogo, offrono alla comunità scientifica nuovi indizi su come le piante percepiscono e rispondono agli stimoli esterni ad un livello fondamentale, molecolare. E per ultimo, ciò che impariamo aiuta i nostri sforzi collettivi per prendere la nostra biologia fuori del pianeta. Quando usciamo dell'orbita terrestre , porteremo le piante con noi", ha aggiunto Ferl, che è il direttore del Centro Interdisciplinare UF for Biotechnology Research.
Durante gli esperimenti, gli scienziati della NASA hanno inviato delle piante sulla Stazione Spaziale Internazionale per testare come le piante percepiscono i cambiamenti nel loro ambiente, e poi come rispondono a questi cambiamenti.
"Una delle prime cose che abbiamo scoperto è stato che alcuni tipi di strategie di crescita che le piante utilizzano sulla Terra si pensava che necessitassero della gravità per avvenire, invece le piante usano le stesse anche sulla Stazione Spaziale", ha detto Paul.
Questo risultato ha portato a nuove ipotesi: in assenza di gravità, la luce gioca un ruolo maggiore nel guidare le radici delle piante, ma i ricercatori potrebbero ottenere un indizio di ciò che sta alla base quelle strategie, osservando i geni delle piante coltivati in assenza di gravità.
L'esperimento ha dato loro delle risposte. Essi hanno scoperto che non solo le piante crescono nello spazio, rettificando il metabolismo di base, ma hanno visto una grande differenza nel modo in cui varie parti delle piante rispondono al volo spaziale.
"Questo ci ha dato un indizio su come le radici utilizzino la luce per orientare la crescita quando la gravità non è disponibile, come direzione 'lontano' dalle foglie", ha detto Paul.
"Abbiamo riscontrato poi che ogni parte della pianta ha una propria strategia per la regolazione metabolica in un ambiente senza gravità", ha detto Ferl.
I due scienziati hanno lanciato un altro esperimento nel mese di gennaio. "Uno degli strumenti più versatili che usiamo in quasi tutti i nostri esperimenti di volo sono le piante di Arabidopsis, progettate con proteine fluorescenti ed incandescente che possono mostrare il modo in cui stanno rispondendo al loro ambiente", ha detto. "Siamo in grado di seguire come la pianta utilizza queste proteine fluorescenti in adeguamento al nuovo ambiente, utilizzando telecamere e microscopi."
In quello più recente, hanno usato il modulo microscopio ottico sulla stazione spaziale per vedere come questi giornalisti fluorescenti cambiano in tempo reale in condizioni di microgravità.
"Non abbiamo completamente analizzato il nostro ultimo esperimento, ma stiamo imparando cose nuove sulle cellule specializzate della radice che rilevano la gravità sulla Terra", ha detto Paul.
Grazie a questi ed altri studi simili, potremo tra non molto tempo coltivare proficuamente nello spazio e dar vita ad una nuova era dell'esplorazione umana.
A cura di Di Paola Vito
Fonte http://http://www.sciencedaily.com/releases/2015/07/150716092015.htm
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