Lo statista romano Marco Tullio Cicerone disse:"Se hai un giardino e una biblioteca, hai tutto quello che ti serve."

Gli umani che un giorno tenteranno di fare di Marte la loro casa potrebbero condividere i sentimenti espressi dall'oratore dell'antica Roma. Per quanto riguarda la biblioteca, ora i libri possono essere archiviati in formato digitale. Ma come cresce il tuo giardino nello spazio?

Per scoprirlo, gli scienziati hanno studiato la crescita delle piante sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). I risultati potrebbero aiutare ad aumentare la produttività dei giardini sia extraterrestri che terrestri.

Recentemente, la ISS è stata sede di alcuni raccolti impressionanti, spuntini gustosi per i membri dell'equipaggio! Però, gli scienziati non stanno cercando di svelare i segreti di come le piante crescono lontano da casa.

"I futuri abitanti degli avamposti spaziali dovranno coltivare piante per il cibo e per riciclare aria e acqua, ", afferma Anna-Lisa Paul dell'Università della Florida. "Quindi stiamo studiando come le piante si adattano all'ambiente dei voli spaziali. Le nostre scoperte ci aiuteranno anche a capire come le piante potrebbero rispondere a ambienti nuovi e difficili qui sulla Terra».

Paul e il suo collega Robert Ferl coltivano piante nello spazio dal 1999, quando hanno lanciato il loro primo esperimento sullo Space Shuttle Columbia. Seguirono diversi esperimenti sulla stazione spaziale. Una delle loro scoperte più convincenti è stata che alcune strategie di crescita delle radici che si presume richiedano la gravità in realtà non lo richiedono.

Le radici delle piante cercano acqua e sostanze nutritive crescendo lontano da dove sono piantate. Per determinare in quale direzione crescere, le piante terrestri usano la gravità come spunto. E usano il tocco per aggirare gli ostacoli. Alla fine del 1800, Charles Darwin dimostrò che le piante che crescono lungo una superficie inclinata non mandano le loro radici direttamente lontano dal seme ma le mandano invece a destra oa sinistra. Ha ipotizzato che questo modello di crescita - chiamato "inclinazione" - fosse causato da una combinazione delle radici che toccavano la superficie inclinata e della gravità che le tirava verso il basso.

In un esperimento nel 2010, Paul e Ferl scoprirono, però, quelle radici di piante che crescono in microgravità sulla stazione, distorto come le loro controparti terrene.

"L'ISS ci ha mostrato qualcosa che altrimenti non avremmo mai saputo, " nota Paul. "La gravità non è essenziale nell'orientamento della radice".

Buone notizie. Questo è un ostacolo in meno alla crescita delle piante nello spazio. Le piante cercheranno in modo efficiente i nutrienti di cui hanno bisogno senza gravità come spunto.

L'esperimento ha anche studiato i modelli di espressione genetica. Le piante spaziali hanno cambiato il modo in cui hanno espresso i loro geni per produrre proteine ​​specifiche utili in assenza di gravità.

Paolo spiega, "Quando gli organismi viventi devono affrontare il cambiamento ambientale, la loro risposta comporta quasi sempre un cambiamento nell'espressione genetica. per far fronte, "accendono e spengono" alcuni geni".

Le piante sono dei professionisti in questo.

Paolo dice, "Le pareti cellulari delle piante subiscono una sorta di rimodellamento nello spazio. I geni associati alla parete cellulare sono spesso nelle "posizioni di commutazione" opposte rispetto a quelle in cui si trovano sulla Terra".

I ricercatori non sono ancora sicuri a quale scopo serva, ma intendono scoprirlo con ulteriori esperimenti.

Paul e Ferl non sono soli. Molti altri scienziati hanno anche studiato la crescita delle piante sulla stazione spaziale per svelare i segreti della crescita delle piante con successo in questo nuovo ambiente. Al centro di tutta la ricerca c'è la ricerca di fornire agli umani "tutto" di cui hanno bisogno, ovunque si trovino.