Augalai nesvarumo sąlygomis. UFO Page. Lithuanian

Žmonėms ateityje kosmose gali tekti praleisti nemažai laiko. Darvino evoliucijos teorija apėmė daugelį veiksnių, bet beveik neatsižvelgė į Žemės trauką. Tiesa, jis žinojo I. Niutono visuotinės traukos dėsnį. Šis viename savo veikalų buvo rašęs, kad Žemės trauka gali įtakoti organizmų funkcijas. Bet tai tebuvo užuominos, kurių Niutonas neplėtojo ir eksperimentų nedarė. 1806 m. Anglijos Karališkosios draugijos narys T. Naitas, pasižymėjęs labai griežta eksperimentų logika, sugebėjo įrodyti, kad augalų orientaciją erdvėje lemia būtent Žemės traukos vektorius. Dėl to stiebai ir šakos stiebiasi aukštyn, o šaknys – gilyn. Ir Č. Darvinas senatvėje susidomėjo Žemės traukos sukeliamais bei kitais augalų judesiais. Jo darbai davė mokslo sričiai apie fitohormonus. Galiausiai fiziologai susidomėjo šio reiškinio mechanizmu. Kaip augalas „žino“, kur jam augti, kaip jis išlaiko vertikalią padėtį? Kaip tai paaiškinti fiziologiškai? Tam prireikė cheminių ir biocheminių tyrimų. Buvo sukurta įvairių teorijų, bet tikrovę labiausiai atitiko Kijevo prof. N. Chilodno ir Utrechto (Olandija) un-to prof. F. Vento teorija (1928-32). Jiedu nepriklausomai vienas nuo kito skelbė apie fitohormonų reikšmę augalų erdvinei orientacijai. Ištirta, kad su tuo susijęs hormonas auksinas. Vėliau atrasti ir kiti hormonai – giberelinai, citokininai, abscizo rūgštis, etilenas.

Lietuvoje nuo 1957 m. šioje srityje ėmė dirbti lietuviai (akad. Alfonsas Merkys), tyrė augimo medžiagų funkcijas augaluose, tyrė tropizmus. Buvo tiriama augalų erdvinė padėtis,

Kopūstai „Mizuna“ auga TKS

nuo ko ji priklauso, kaip augalai orientuojasi pagal šviesą ir kitus dirgiklius. Nustatė, kad šaknų ir stiebų sistemos turi skirtingas orientavimosi fiziologines savybes.

O ar augalai gali augti nesvarume? Tuo apie 1960-uosius abejojo tiek tarybiniai, tiek Amerikos botanikai. Ar aplamai gyvastis, ar net žmogus gali išlaikyti skrydį į kosmosą? Gagarinas sėkmingai sugrįžo, tačiau jau antrojo kosmonauto, G. Titovo skrydžio metu paaiškėjo, kad nesvarumas veikia savijautą.

Buvo susirūpinta šiuo reiškiniu ir imta jį tirti. Jau buvo žinoma, kad gravitacija veikia biologines sistemas, orientaciją ir net elgseną, pvz., stovėseną, judėjimą... Lietuvai skirta kuruoti tyrimų programos dalį tyrinėjant augalų fiziologiją. Komandoje dirbo R. Laurinavičius, A. Jarošius ir kt. Jie sukūrė prietaisą „Biogravistatą“, kuriame buvo sudaromos besikeičiančios traukos sąlygos. Paaiškėjo, kad užblokavus erdvinės orientacijos sistemą, augalai vis tiek auga. Kartu nustatyta, kad augančios salotos junta 2,9x10^-3 g, o šaknys dar dešimt kartų jautresnės...

Vis tik ar galima išauginti augalus kosmose, kad jei ne tik augtų, bet ir žydėtų, brandintų gyvybingas sėklas? 1978 m. lietuviai ėmė tirti svogūninius augalus. Žemėje galima priversti svogūną pražysti ir suformuoti generatyvinius organus. Tad tai tinkamas augalas žydėjimo ir embriogenezės procesų tyrimams. Tik kosmonautai tuos bandymus vertino kiek kitaip: vienus svogūnus augino taip, kaip jų prašė, o kitus – savo nuožiūra.

Vėliau kosmonautas P. Klimukas rašė, kaip kosmonautai džiaugėsi, kai jų kosminės stoties „Oazėje“ sužaliavo svogūnų laiškai – svogūnais jie pasmaguriavo tarsi nežemišku skanėstu... Svogūnų žiedus grąžindavo į Žemę laboratoriniams tyrimams. Paaiškėjo, kad jei augalo augimas ir generatyvinis vystymasis iš anksto indikuotas Žemės traukos sąlygų, tai besvorėje erdvėje jis auga ir formuoja generatyvinius organus.

Buvo ir pokštų. 1980 m. orbitinėje stotyje „Saliut-6“ buvo tiriamos žydinčios orchidėjos. Kosmonautai L. Popovas ir V. Riuminas reguliariai pranešinėjo į Žemę, kaip jos gyvuoja. Netrukus žiedai nuvyto. Ir staiga mokslininkai gavo pranešimą, kad ant vienos orchidėjos atsirado žiedas. Kosmonautai perdavė į Žemę duomenis apie jų spalvą ir dydį. Specialistai paprašė užfiksuoti tuos žiedus specialiame tirpale, o kosmonautai atsakė: „Gaila su tais žiedais skirtis, bet jeigu mokslui reikia – ką gi...“ Grįždamas į Žemę transportinis laivas parvežė orchidėjas, suvyniotas į celofaną. Nenustygdami biologai jau malūnsparnyje išvyniojo siuntinį, kad pasižiūrėtų į žiedus, kurių pagal teoriją niekaip negalėjo būti. Viskas paaiškėjo, kai visiškai išaušo. Specialistai ilgai juokėsi, pamatę, jog orchidėjos žiedas meniškai susiūtas iš popieriaus ir segtuku pritvirtintas prie augalo stiebo... Jeigu kosmonautai sugeba pokštauti, tai geras požymis...

Aplamai kosmonautai labai mėgsta daryti bandymus su augalais. Būdami visapusiškai išsilavinę, jie žino ir apie evoliucinę augalų prigimtį, svorio jėgos reikšmę gyvybės raidai ir net atskirų mokslininkų nuomones tuo klausimu. Ir matydami, kad augalai neblogai laikosi kosmose, daro išvadą, kad ir žmonėms turi būti neblogai. Todėl augalai juos nuteikia gerai psichologiškai.

Vis tik kosmose augalai anksčiau ar vėliau žūdavo nesubrandinę sėklų. Buvo sudaryta speciali sistema „Fitonas-3“ ir 1982 m. stotyje „Saliut-7“ imta eksperimentuoti su baltažiedžiu vaireniu (Arabidopsis). Šis augalėlis patogus tuo, kad gali augti mitybinėje terpėje steriliomis sąlygomis ir jo vegetacijos ciklas trunka tik 30 dienų, o žiedams apdulkinti nereikia nei vėjo, nei vabzdžių, nes yra savidulkis.

1982 m. lapkričio 2 d. V. Lebedevas pranešė, kad mato daug žiedpumpurių, pasirodo pirmieji vairenio žiedai. Po 17 dienų kosmonautas užklausė Žemę, kas iš žiedų susidaro, ar tai gali būti ankštarėlės, kokios spalvos jos turi būti. Kai jam buvo paaiškinta, nusprendė, kad viskas gerai – jose turėtų būti sėklos (7 subrendusios ir daug bręstančių ankštarėlių). Kosminis daržas

Kai transportiniu laivu „Sojuz-7“ atskrido kosmonautė S. Savickaja, jai buvo įteikta neįprasta puokštė – bioblokas su vaireniu.

Prietaisas su augalais buvo gražintas į Žemę. Jame buvo per 200 baltažiedžio vairenio sėklų. Kosmose „gimusio“ ir ten subrendusio vairenio sugrįžimas buvo plačiai rodomas per centrinę TV ir aprašomas spaudoje. Įdomu, kad šis kuklus augalėlis, plačiai išgarsėjęs ir patekęs į kosminių tyrimų istoriją, yra apie 15 cm aukščio, o jo žiedai – apie 2 mm skersmens...

Vėliau „kosminės sėklos“ buvo sodinamos Žemėje, stebima, ar bei kitų pakitimų, ar neatsirado mutacijų ir t.t. Paaiškėjo, kad jos biologiškai pilnavertės – tad išvada, kad augalai nesvarumo sąlygomis gali praeiti visą ontogenezės ciklą.

Bet tai neatsakė į klausimą – ar augalams visai nereikia svorio jėgos? Mat vairenio sėklos buvo išaugusios Žemėje – ir „atmintį“ apie svorio jėgą galėjo nusinešti į kosmosą. Beje, JAV botanikai turėjo kitą darbų programą – bet tai jau atskira tema...

Daržas kosmose

Daržininkystės ypatybės kosmose:

Dirva išsilakstytų po patalpą. Reikia sodinti į kažką kita. Matyt idealia terpe būtų porėta medžiaga, galinti sugerti tiek drėgmę, tiek maisto medžiagas.
Atstumu iki Marso pakanka ir Saulės šviesos. Toliau nuo Saulės šviesos poreikį gali užtikrinti šviesos diodai. Juos galima suderinti norimam bangos ilgiui.
Nesvarumo sąlygomis augalų nepalaistysi – vanduo išsilakstys po visą patalpą. Čia irgi tinka porėta medžiaga.
Didelis „daržas“ privalo būti automatizuotas. Davikliai privalo stebėti visus rodiklius, o valdymo sistema imtis atitinkamų reguliavimo veiksmų.
Augalų priežiūrai bei derliaus nuėmimui reiks sukurti savus įrankius, pritaikytus kosmoso sąlygoms.

Daržovės:

Braškės – jau augintos kosmose. Jų privalumas, kad reikalauja mažai šviesos.
Špinatai, kuriuos galima valgyti žalius, nereikalauja ypatingos priežiūros.
Sojos pupos. Tiesa, kosminė radiacija veikia jų skonį, tačiau tai galima pataisyti prieskoniais.
Batatai. Jis suteikia daug kalorijų ir auga praktiškai bet kokiomis sąlygomis.
Salota (Lactuca) – irgi jau augintas TKS. Jo privalumas, kad, kaip ir kitas salotas, galima valgyti šviežią. Tik sunku išauginti pakankamą kiekį, kurio užtektų naudojant maistui.
Kviečiai – irgi auginti TKS. Mažas santykis tarp valgomos ir nevalgomos masės. Nevartojami žali. Tačiau ilgų skrydžių metu jie praverstų kaip pagrindas duonai ir makaronams.

Kosmosas gali padaryti žmogų silpnapročiu. Tai dėl aukštų energijų galaktinio spinduliavimo, kurį skleidžia sprogusios žvaigždės. Mokslininkai greitintuvuose bandymams panaudojo geležies atomus, lengvai praninkančius pro kietus objektus. Paaiškėjo, kad kontaktai su tokiomis dalelėmis mažina gyvūnų protinius sugebėjimus. Bandomosios pelės rodė blogesnius rezultatus pereidamos labirintus bei atlikdamos kitas užduotis.

Be radiacijos, dar didesnį pavojų kelia nesvarumas. Mat evoliucijos eigoje žmogus išvystė daugybę mechanizmų gyvenimui žemės traukos sąlygomis.

Visų pirma, kyla grėsmė pagrindiniams raumenims – šlaunų, blauzdų ir nugaros – mat nesvarumo sąlygomis jie negauna krūvio ir organizmas ima juos naikinti kaip nereikalingus. Kaulai – irgi žemės traukos darinys. Skeletas nuolat kinta priklausomai nuo apkrovimo, stengdamasis apsaugoti kaulus nuo perkrovų. Svorio jėgos nebuvimas sukelia kalcio šalinimą iš kaulų. Tapęs nereikalingu, jis patenka į kraują, sukeldamas naujas problemas nuo kraujagyslių užkalkėjimo iki psichinės depresijos.

Pavojus gresia ir galvos smegenims – širdis gali „atsipalaiduoti“ ir nepakankamai aprūpinti smegenis deguonimi. Be to, sutrikimai gresia ir vestibuliariniam aparatui, kurio vestibuliariniam aparatui, kurio veikimas paremtas žemės trauka.

Kita vertus, nesvarumas gali prailginti žmogaus gyvenimo trukmę. Mat jos veikiama sumažėja ne tik raumenų masė, bet ir toksiškų baltymų kiekis, - tie kaupiasi senstant raumenims. Kartu rasta ir genų grupė, kurių aktyvinimas pratęsia gyvenimo trukmę laboratorijos sąlygomis. Mokslininkų nuomone, jie veikia adaptaciją aplinkos poveikiui. Vienas genų valdo insulino, susijusio su metabolizmu ir gyvenimo trukme, išskyrimą. Taigi, prisitaikę prie kosmoso sąlygų, organizmai gali gyvuoti ilgiau.